03硬件与本体部件
把机器人拆开看:电机、减速器、丝杠、灵巧手、算力平台这些零件各管什么。 · 195 条
- 3.1执行器与关节模组8
- 3.2电机种类与参数21
- 3.3减速器、轴承与丝杠20
- 3.4驱动器、编码器与总线21
- 3.5关节驱动方案25
- 3.6夹爪与末端工具18
- 3.7灵巧手:结构与产品24
- 3.8移动底盘与腿脚10
- 3.9主控、控制器与算力27
- 3.10电池、结构与实验配套21
3.1执行器与关节模组
看过机器人形态,先拆出让它动起来的部件:执行器、关节模组和舵机
- 执行器Actuator把电能、液压或气压转换成运动和力的部件,是机器人的「肌肉」来源。
- 旋转执行器Rotary Actuator输出转动的执行器,机器人转动关节的动力单元。
- 线性执行器(直线执行器 / 电缸)Linear Actuator (Electric Cylinder)输出直线推拉运动而非旋转的驱动部件。
- 关节模组Joint Actuator Module把电机、减速器、编码器和驱动器集成在一起的机器人关节单元。
- 核心零部件Core Components决定机器人性能和成本的关键部件,传统说法是减速器、伺服、控制器三样。
- 舵机Servo (Smart Serial Bus Servo)电机、减速齿轮、位置传感器和控制板封在一起的小型位置执行器。
- Dynamixel 舵机ROBOTIS DYNAMIXEL Servo韩国 ROBOTIS 出的智能总线舵机,科研和低成本机械臂里最常见。
- 飞特 STS3215 舵机Feetech STS3215 Servo飞特出的串行总线智能舵机,是 LeRobot SO-100/SO-101 机械臂的标配关节。
3.2电机种类与参数
拆开关节模组,先看电机:有哪几种,参数表上的扭矩和发热怎么读
- 无刷直流电机Brushless DC Motor用电子电路代替电刷换向的直流电机,机器人关节的主力电机
- 永磁同步电机Permanent Magnet Synchronous Motor转子用永磁体、转速和供电频率严格同步的交流电机。
- 伺服电机Servo Motor带位置反馈、能闭环精确控制位置和速度的电机。
- 步进电机Stepper Motor每收到一个脉冲就转过固定角度,不用编码器也能开环定位的电机。
- 无框力矩电机Frameless Torque Motor只卖定子和转子、不带外壳轴承的电机,直接装进关节结构里。
- 外转子电机Outrunner Motor转子套在外面、整个外壳一起转的无刷电机,扭矩大。
- 轴向磁通电机Axial Flux Motor磁场沿转轴方向穿过气隙、外形扁平如圆盘的电机
- 空心杯电机Coreless Motor转子没有铁芯、绕组做成杯状的小型电机,轻、响应快,常用在灵巧手里。
- 额定扭矩Rated Torque电机能长时间连续输出而不过热的扭矩。
- 峰值扭矩Peak Torque电机或关节短时间内能输出的最大扭矩,撑不了多久。
- 堵转扭矩 / 空载转速Stall Torque / No-load Speed电机被卡死时的最大扭矩,和不带负载时的最高转速。
- 扭矩-转速曲线(T-N 曲线)Torque-Speed Curve画出电机在各个转速下最多能输出多大力矩的曲线
- 电机温升与过热保护Motor Thermal Derating / Overheat Protection电机越用越热,驱动器按温度限电流,太热就停机保护。
- 关节液冷(主动散热)Liquid-Cooled Joint Actuators (Active Thermal Management)在关节电机里走冷却液,把绕组热量带走,让关节能长时间大扭矩输出。
- 力矩常数(Kt)Torque Constant电机每通 1 安培电流能产生多少力矩,单位 N·m/A
- KV 值(转速常数)Motor Velocity Constant (KV Rating)电机每加 1 伏电压,空载时每分钟能多转多少圈。
- 扭矩密度Torque Density电机或关节每单位重量(或体积)能输出多大扭矩。
- 功率密度Power Density (W/kg)每千克能输出多少功率,衡量电机和关节「又轻又有劲」
- 稀土永磁(钕铁硼)Rare-earth Permanent Magnet (NdFeB)以钕、铁、硼为主的强磁材料,是机器人关节电机的核心原料
- 有齿槽 / 无齿槽无刷电机Slotted vs. Slotless Brushless Motor按定子铁芯有没有开槽绕线来区分的两类无刷电机。
- 齿槽转矩Cogging Torque永磁电机不通电时,磁铁与定子齿互相吸引产生的周期性脉动扭矩
3.3减速器、轴承与丝杠
电机转得快、力气小:减速器换成大扭矩,轴承扛住负载,丝杠把转动变直线
- 减速器Speed Reducer / Gearbox装在电机后面,把高转速小扭矩换成低转速大扭矩的齿轮装置
- 减速比Gear Ratio电机转几圈、输出轴才转一圈的比值。
- 背隙Backlash齿轮换向时输入转了、输出还没动的那一小段空转量
- 行星减速器Planetary Gearbox用太阳轮、行星轮和内齿圈把电机高转速变成大扭矩的减速器。
- 谐波减速器Strain Wave Gear (Harmonic Drive)靠柔性齿圈弹性变形来减速的精密减速器,小巧、几乎无背隙
- RV减速器Rotate Vector Reducer行星齿轮加摆线针轮两级减速的精密减速器,刚性高、承载大。
- 摆线减速器Cycloidal Reducer靠偏心转动的摆线盘与一圈针齿啮合来大比例降速增扭的减速器
- 蜗轮蜗杆Worm Gear螺旋状蜗杆带动蜗轮,实现大减速比和垂直换向的齿轮传动
- 波发生器Wave Generator谐波减速器的输入件:椭圆凸轮加柔性轴承,把柔轮撑成椭圆
- 柔轮Flexspline谐波减速器里那个会被撑成椭圆、薄壁带外齿的柔性杯状齿轮
- 刚轮Circular Spline谐波减速器里带内齿、通常固定不动的刚性外圈
- 交叉滚子轴承Crossed Roller Bearing滚子相互垂直交叉排列,一个就能承受各方向载荷的薄型轴承
- 薄壁轴承Thin-Section Bearing截面很薄、内孔很大的轴承,适合做中空、轻量的机器人关节。
- 滚珠丝杠Ball Screw螺杆和螺母之间夹着滚珠,把旋转高效地变成直线运动
- 行星滚柱丝杠Planetary Roller Screw用带螺纹的滚柱传力,把电机转动变成大推力直线运动的丝杠。
- 反向式行星滚柱丝杠Inverted Planetary Roller Screw把长螺纹做在螺母内壁、滚柱随丝杠移动的行星滚柱丝杠变体。
- 导程Screw Lead丝杠转一圈时螺母沿轴向走的距离
- 梯形丝杠(滑动丝杠)与自锁Trapezoidal Lead Screw & Self-Locking螺纹截面呈梯形、靠滑动摩擦传动的丝杠,断电能自己锁住
- 微型丝杠Micro Lead Screw直径只有几毫米的丝杠,把小电机的转动变成直线推拉。
- 直线电机Linear Motor不经丝杠等传动、直接输出直线推力和直线运动的电机。
3.4驱动器、编码器与总线
机械件之后是电子件:驱动器管电流、编码器测角度、总线传指令,外加断电保护
- 电机驱动器Servo Drive / Motor Driver把控制指令变成电机电流的功率电子板,负责电流环等底层控制。
- PWM(脉宽调制)Pulse Width Modulation用快速开关的方波、调节高电平占比来控制平均电压或功率
- 绝对值编码器Absolute Encoder每个角度都有唯一读数、断电重启后仍知道当前位置的编码器。
- 增量式编码器Incremental Encoder只输出转动变化量的脉冲、需计数才知道位置的编码器。
- 光电编码器Optical Encoder靠光线穿过带刻线的码盘来测量转角的编码器,精度高。
- 磁编码器Magnetic Encoder用磁铁加霍尔或磁阻芯片测量电机轴转角的角度传感器。
- 霍尔传感器Hall-effect Sensor利用霍尔效应把磁场变化转成电信号的传感器。
- 电感式编码器Inductive Encoder用线圈和电磁感应测量角度或位移的编码器。
- 旋转变压器(旋变)Resolver像小变压器一样测电机转角的电磁传感器,耐高温抗振
- 双编码器Dual Encoder关节在电机端和输出端各装一个编码器,同时测电机转角和关节实际转角。
- 关节零位标定(回零)Joint Zero Calibration / Homing告诉机器人每个关节的「零度」在哪儿。
- CAN 总线Controller Area Network / CAN with Flexible Data-Rate两根线串起多个电机和传感器的现场总线,机器人关节通信常用
- CANopen / CiA 402 驱动协议CANopen / CiA 402 Drive Profile基于 CAN 的工业通信协议,及其中统一伺服驱动器行为的设备规范
- EtherCAT 总线EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology)倍福提出的基于以太网的实时工业总线,常用来连接机器人各关节驱动器。
- RS-485 总线RS-485用差分双绞线的串行通信标准,抗干扰、能拉长线,常连电机舵机
- 驱控一体Integrated Drive and Control把电机驱动器和运动控制器合并成一个硬件单元。
- 抱闸Holding Brake装在电机或关节上、断电时自动锁住转轴的制动器。
- 安全扭矩关断Safe Torque Off驱动器用硬件切断电机供能、让它不再出力的安全功能
- 再生制动与泄放电阻(泄放模块)Regenerative Braking & Brake (Shunt) Resistor电机减速时变成发电机回灌能量,泄放电阻把多余电能烧成热
- ODrive 驱动器ODriveODrive Robotics 出的无刷电机驱动器,机器人爱好者和实验室常用。
- moteus 驱动器mjbots moteusmjbots 出的开源小型无刷电机驱动板,能把航模电机变成伺服关节。
3.5关节驱动方案
零件认齐了看怎么搭:围绕减速比高低的取舍,有准直驱、弹性驱动、液压、腱绳等路线
- 反驱性Backdrivability从输出端用外力能不能轻松推动关节、带着电机反转
- 反射惯量Reflected Inertia电机转子惯量经减速器放大后,在关节输出端表现出的等效惯量
- 直驱Direct Drive电机直接带动关节或负载,中间不经过减速器等传动机构。
- 准直驱Quasi-Direct Drive大扭矩电机配低减速比齿轮的关节方案,兼顾力量和柔顺。
- 本体感受式执行器Proprioceptive Actuator不装力传感器、靠电机电流就能感知和控制关节力的执行器
- MIT Cheetah 执行器MIT Mini Cheetah ActuatorMIT 为 Mini Cheetah 四足设计的准直驱关节模组,后被业界广泛仿制。
- CubeMars AK 系列关节电机CubeMars AK Series ActuatorCubeMars 推出的集成行星减速器和驱动器的一体化关节模组
- 达妙 DM-J4310 关节电机DAMIAO DM-J4310-2EC Joint Motor深圳达妙科技的小型一体化关节电机,常用于桌面机械臂和人形小关节
- 宇树 GO-M8010-6 关节电机Unitree GO-M8010-6 Motor宇树科技单独出售的一体化关节电机,最大力矩 23.7 N·m
- 小米 CyberGear 微电机Xiaomi CyberGear Micro-Motor小米 2023 年推出的低价一体化关节电机,峰值扭矩 12 N·m
- 串联弹性驱动器Series Elastic Actuator在电机和负载之间串一个弹簧,靠测弹簧变形来算力。
- 变刚度驱动器Variable Stiffness Actuator关节「软硬程度」可以在运动中机械调节的驱动器
- 驱动器内置 / 外置(近端布置)Intrinsic vs. Extrinsic Actuation (Proximal Actuator Placement)电机放在关节旁边,还是放到靠近躯干处再远程传动。
- 同步带传动Timing Belt Drive用带齿的皮带和齿轮啮合来传递转动,不打滑
- 连杆传动Linkage Transmission用铰接的刚性杆件把动力传到关节。
- 腱绳驱动Tendon-Driven Actuation电机放在远处,用绳子像肌腱一样拉动关节转动。
- 鲍登线Bowden Cable套管里穿一根钢丝、能沿弯曲路径传递拉力的软线,如自行车刹车线
- 液压驱动Hydraulic Actuation用加压液体推动油缸或马达来驱动关节。
- 电动静液作动器Electro-Hydrostatic Actuator电机带小油泵、油路自成闭环的一体化液压执行器,不需要外接液压站
- 气动驱动Pneumatic Actuation用压缩空气推动气缸或软体腔体来产生运动的驱动方式。
- 人工肌肉Artificial Muscle受电、气压或温度刺激后能像肌肉一样收缩伸长的驱动器件
- 气动人工肌肉Pneumatic Artificial Muscle (McKibben Muscle)充气后像肌肉一样变粗缩短、产生拉力的软管式驱动器。
- 形状记忆合金Shape Memory Alloy变形后一加热就恢复原形的合金,通电收缩可当人工肌肉
- 介电弹性体Dielectric Elastomer Actuator给软薄膜两面加高电压,靠静电力把它压薄拉大来产生动作的人工肌肉
- HASEL 电液人工肌肉Hydraulically Amplified Self-healing Electrostatic Actuator用高压静电挤压密封液体、模仿肌肉收缩的软体执行器。
3.6夹爪与末端工具
关节讲完看手臂末端:从最常用的二指夹爪,到吸盘、软体夹爪和快换接口
- 末端执行器End Effector装在机械臂最末端、直接和物体接触干活的工具。
- 夹爪Gripper靠手指开合来夹住物体的末端执行器,结构比灵巧手简单。
- 二指夹爪Parallel Jaw Gripper两根手指相对平移开合来夹东西的夹爪,最常用也最简单。
- 电动夹爪Electric Gripper用电机驱动开合的机器人夹爪,可以控制开口位置、速度和夹持力。
- Franka 夹爪Franka HandFranka 机械臂原配的二指平行电动夹爪。
- Robotiq 2F-85 夹爪Robotiq 2F-85 Gripper加拿大 Robotiq 公司的电动自适应二指夹爪,开口 85 毫米。
- 自适应夹爪Adaptive / Underactuated Gripper电机比关节少、手指能自动贴合物体形状的夹爪。
- 三指夹爪Three-Finger Gripper有三根手指的机械夹爪,介于二指夹爪和五指灵巧手之间
- 气动夹爪Pneumatic Gripper用压缩空气推动气缸,带动夹指开合的夹爪
- 真空吸盘Vacuum Suction Cup靠抽出吸盘内空气产生负压,把物体吸住的末端执行器。
- 磁力夹爪Magnetic Gripper靠电磁铁或可开关永磁铁吸住铁质工件的末端执行器。
- 静电吸附夹爪Electroadhesion Gripper在柔性垫里埋电极加高压,靠静电吸力把物体「粘」起来的夹爪
- 软体夹爪Soft Gripper用硅胶等软材料做手指、靠自身变形包住物体的夹爪。
- 鳍条夹爪Fin Ray Gripper模仿鱼鳍结构、手指受压时会自动向物体弯曲包住它的柔性夹爪
- 颗粒阻塞夹爪Granular Jamming Gripper (Universal Gripper)装满颗粒的软囊先贴住物体,抽真空后变硬把物体「锁」住的夹爪
- 工具法兰Tool Flange机械臂最末端用来安装夹爪等工具的标准圆盘接口
- 工具快换盘Tool Changer让机械臂几秒内自动换上不同末端工具的接口装置
- 远中心柔顺装置(RCC)Remote Center Compliance Device装在手腕和夹具之间的被动弹性机构,让插装时零件自动对准孔
3.7灵巧手:结构与产品
比夹爪更像人手:先认手指关节和几种驱动方式,再看主流灵巧手产品
- 灵巧手Dexterous Hand有多根可独立活动手指、能做精细操作的机器人手。
- 掌指关节 / 指间关节(MCP / PIP / DIP)Metacarpophalangeal / Proximal & Distal Interphalangeal Joints手指从根部到指尖的三个关节,是描述灵巧手结构的通用术语。
- 拇指对掌Thumb Opposition拇指转过来让指腹正对其他手指指腹的动作
- 指尖力 / 握力Fingertip Force / Grip Force灵巧手或夹爪能施加的力:指尖力看单根手指,握力看整只手合拢。
- 腱绳驱动配置(N 型 / N+1 型 / 2N 型)Tendon Routing Configurations (N / N+1 / 2N)按「N 个关节配几根腱绳」区分的三种腱绳驱动布局。
- 腱绳材料(超高分子量聚乙烯纤维 UHMWPE)Tendon Material (Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene Fiber)腱绳驱动灵巧手常用的高强度、低伸长、耐磨的合成纤维绳。
- 全直驱灵巧手Fully Direct-Drive Dexterous Hand每个主动关节都由装在关节处的电机直接驱动、不走腱绳或连杆的灵巧手
- 混合驱动灵巧手Hybrid-Drive Dexterous Hand在同一只灵巧手里组合多种驱动与传动方式的设计。
- Allegro 灵巧手Allegro Hand韩国 Wonik Robotics 的四指 16 自由度灵巧手,学术界最常用之一
- LEAP HandLEAP Hand (Low-cost, Efficient, Anthropomorphic Hand)CMU 开源的低成本 16 自由度仿人灵巧手。
- ORCA 灵巧手ORCA: Open-Source, Reliable, Cost-Effective, Anthropomorphic Robotic Hand苏黎世联邦理工开源的 17 自由度腱绳驱动拟人灵巧手。
- Shadow 灵巧手Shadow Dexterous Hand英国 Shadow Robot 公司的高仿人灵巧手,24 个关节、20 个驱动自由度。
- Shadow DEX-EE 灵巧手DEX-EE (Shadow Robot × Google DeepMind)Shadow Robot 与谷歌 DeepMind 合作研发的三指耐用型科研灵巧手
- 因时 RH56 灵巧手Inspire RH56 Dexterous Hand因时机器人的五指灵巧手,6 个电机驱动 12 个关节。
- 强脑科技 Revo 灵巧手BrainCo Revo Hand强脑科技的轻量仿生灵巧手,Revo 2 为 6 电机、11 自由度、约 383 g
- 美国 PSYONIC 公司的触觉仿生假肢手,也常被当作机器人灵巧手
- 宇树 Dex3-1 灵巧手Unitree Dex3-1宇树为 G1 人形机器人配的三指力控灵巧手,共 7 个自由度。
- 宇树 Dex5-1 灵巧手Unitree Dex5-1宇树科技推出的 20 自由度五指灵巧手,可配触觉版本
- 智元 OmniHand 灵巧手AgiBot OmniHand (OmniHand 2025 / OmniHand Pro 2025)智元机器人 2025 年推出的五指灵巧手系列,分灵动款和专业款。
- 星动纪元 XHAND1 灵巧手RobotEra XHAND1星动纪元的 12 自由度纯电驱五指灵巧手,指尖带触觉阵列
- 舞肌 Wuji HandWuji Hand深圳舞肌科技推出的 20 个主动自由度全直驱灵巧手
- 灵心巧手 Linker HandLinker Hand北京灵心巧手公司的灵巧手产品系列,覆盖腱绳、连杆、直驱三种驱动。
- Sharpa Wave 灵巧手SharpaWaveSharpa 公司的 22 自由度人手大小灵巧手,指尖有高密度视触觉阵列
- 特斯拉 Optimus 灵巧手Tesla Optimus Hand特斯拉为人形机器人 Optimus 自研的灵巧手,第三代为 22 自由度。
3.8移动底盘与腿脚
从手转到下半身:轮式底盘有哪几种轮系,腿足机器人的脚和腿长什么样
- 移动底盘Mobile Base / Chassis机器人下半身的轮式移动平台,载着上身到处走。
- 差速底盘Differential Drive Base左右两个驱动轮各自调速,靠轮速差来转向的移动底盘
- 轮毂电机Hub Motor (In-wheel Motor)电机直接装进车轮轮毂里、直接带轮子转的驱动方式。
- 阿克曼底盘Ackermann Steering Chassis像汽车一样靠前轮偏转来转弯的移动底盘。
- 麦克纳姆轮Mecanum Wheel轮缘斜装一圈小辊子、能让底盘横着走的全向轮。
- 全向轮Omni Wheel轮缘装一圈小滚子,既能正常滚动又能被侧向推着走的轮子。
- 舵轮Swerve Drive / Steerable Drive Wheel每个轮子既能驱动又能单独转向的轮组,可让底盘全向移动。
- 升降柱Lifting Column装在底盘上、让机器人躯干或手臂整体上下移动的竖直直线轴。
- 反关节(鸟腿)Reverse-Knee / Digitigrade (Bird-like) Leg看起来膝盖向后弯的腿型,其实是像鸟一样用脚趾着地
- 吊装架(安全吊架)Safety Gantry / Hoist (Suspended Start)把人形或足式机器人吊起来调试的架子,防止摔坏。
3.9主控、控制器与算力
手脚之后看大脑:跑模型的主控与算力指标,管实时控制的下位机和控制器
- 主控Onboard Compute Platform装在机器人身上、跑感知和模型推理的主计算机。
- 英伟达 JetsonNVIDIA Jetson英伟达面向机器人和边缘设备的嵌入式 AI 计算平台系列。
- Jetson OrinNVIDIA Jetson Orin英伟达 2022 年起推出的 Ampere 架构嵌入式 AI 模组系列。
- Jetson ThorNVIDIA Jetson Thor英伟达基于 Blackwell 架构、主打人形机器人的新一代嵌入式主控。
- 片上系统(SoC)System on Chip把 CPU、GPU、AI 加速器等集成在一块芯片上的完整计算系统。
- 神经网络处理器(NPU / BPU)Neural Processing Unit芯片里专门加速神经网络矩阵运算的低功耗计算单元。
- TOPS(每秒万亿次运算)Tera Operations Per Second衡量 AI 芯片算力的单位,表示每秒能做多少万亿次运算。
- 浮点算力(FLOPS / TFLOPS)FLOPS / TFLOPS (Floating-Point Operations per Second)芯片每秒能做多少次浮点运算,TFLOPS 表示每秒一万亿次。
- 核心模组与载板(SoM / 载板 / 开发者套件)System-on-Module / Carrier Board / Developer Kit把芯片做成小模块、再插到带接口的底板上使用的嵌入式硬件形态。
- 瑞芯微 RK3588Rockchip RK3588瑞芯微的 8nm 八核 ARM 芯片,带 6 TOPS NPU,常作低成本机器人主控
- 黑芝麻 SesameXBlack Sesame SesameX黑芝麻智能面向机器人推出的具身智能计算平台,含多款算力模组
- 高通跃龙 IQ10Qualcomm Dragonwing IQ10高通面向工业和人形机器人的高端机载处理器平台
- 上位机Host Computer发指令、做高层计算的电脑,下位机负责执行。
- 下位机Lower-level Controller (Slave Computer)直接连传感器和电机、负责实时底层控制的嵌入式控制板。
- 嵌入式系统Embedded System嵌在设备内部、专门完成特定控制任务的小型计算机系统。
- 微控制器Microcontroller Unit把处理器、存储和各种外设接口集成在一颗芯片上的小型控制芯片。
- STM32STMicroelectronics STM32 MCU Family意法半导体基于 Arm Cortex-M 内核的 32 位单片机系列。
- Arduino / ESP32 开发板Arduino / ESP32 Microcontroller Boards便宜好上手的单片机开发板,常用来控制舵机、读传感器。
- 树莓派Raspberry Pi英国树莓派出品的廉价卡片电脑,机器人入门常用的板载计算机
- 算控一体Compute-Control Integration把 AI 推理算力和实时运动控制集成到同一颗芯片或同一块板上
- 地瓜 RDK S100D-Robotics RDK S100地瓜机器人推出的单芯片「算控一体」机器人开发套件,80 TOPS 起
- 机器人控制器Robot Controller机械臂配套的控制箱,里面是运动控制计算机、伺服驱动和安全电路。
- 示教器Teach Pendant工业机械臂配的手持操作终端,用来点动、示教和编写运动程序。
- 工控机Industrial PC为工厂等恶劣环境加固过的电脑。
- PLC(可编程逻辑控制器)Programmable Logic Controller工厂里控制设备动作和产线逻辑的专用工业计算机
- GPU 显存GPU Memory (VRAM)显卡自带的内存,决定能装下多大的模型和批量。
- 常用 GPU 型号(RTX 4090 / A100 / H100 / B200)Common Training / Inference GPUs (RTX 4090 / A100 / H100 / B200)训练和部署具身模型最常见的几款英伟达显卡,差别主要在显存和算力
3.10电池、结构与实验配套
最后补齐整机:电池续航、布线、材料与整机指标,以及实验室常用配套设备
- 续航Battery Endurance / Runtime机器人充满一次电能连续工作多长时间。
- 热插拔电池Hot-Swappable Battery不用关机或拆螺丝就能快速换下的电池。
- 自主换电Autonomous Battery Swapping机器人电量不足时自己走到换电站、把电池换掉,不用人插手
- 自主回充Autonomous Docking and Recharging机器人电量低时自己找回充电桩并对准接口充上电
- 无线充电Wireless (Inductive) Charging不插线、靠电磁感应隔空给电池充电的方式
- 电池管理系统Battery Management System监测保护电池组、估算剩余电量的电路和软件
- 固态电池Solid-State Battery用固体电解质替代液态电解液的锂电池。
- 线束Wire Harness把机器人里的电源线、信号线捆扎成束并配好接插件的布线组件
- 中空走线Hollow-Shaft Cable Routing让线缆从关节电机和减速器的中心孔里穿过去的走线方式。
- 滑环Slip Ring让旋转部件和固定部件之间持续供电、传信号的旋转电接头。
- 重复定位精度Pose Repeatability让机器人反复去同一个点,每次落点之间差多少。
- IP 防护等级Ingress Protection Rating国际标准里衡量设备防尘、防水能力的两位数等级。
- 负载自重比Payload-to-Weight Ratio机器人能搬的重量和它自身重量之比,越高说明越轻越有劲。
- 轻量化(镁合金 / 碳纤维)Lightweighting (Magnesium Alloy / Carbon Fiber)用镁合金、碳纤维、工程塑料等轻材料给机器人本体减重。
- 以塑代钢Replacing Steel with Engineering Plastics用 PEEK 等工程塑料替代金属做机器人结构件和传动件,减重降本
- PEEKPolyether Ether Ketone耐高温、高强度的特种工程塑料,被看好用于机器人减重
- 3D 打印(FDM / 光固化)3D Printing (FDM / Resin SLA)一层层堆材料直接做出零件,实验室快速做夹爪、支架的主力工具
- 开源硬件Open-source Hardware公开图纸、物料清单和固件,允许任何人复制改造的硬件。
- 外骨骼Exoskeleton穿戴在人身上、关节与人体对应的机械结构,可助力也可用来采集动作。
- VR 头显VR Headset戴在头上的虚拟 / 混合现实设备,具身里常用来遥操作机器人。
- Meta Quest 3 / PICO 4 Ultra 头显Meta Quest 3 / PICO 4 Ultra XR Headsets两款常被拿来做机器人遥操作的消费级混合现实头显。