Humanoïde robots beschikken als sterk geïntegreerde intelligente apparaten over complexe en geavanceerde structuren die zijn ontworpen om het menselijk uiterlijk en gedrag na te bootsen en diverse functies te vervullen. Voor de hierboven genoemde producten kunt u hieronder klikken voor meer informatie over hun specificaties.
De structuur van een humanoïde robot kan grofweg worden onderverdeeld in verschillende kernonderdelen: hoofd, romp, bovenste ledematen, onderste ledematen en controlesysteem.
Het hoofd omvat doorgaans een visiesysteem (camera), een auditief systeem (microfoon), een spraaksysteem (luidspreker) en een expressiesimulatiemechanisme, waardoor de robot zijn omgeving kan waarnemen, met mensen kan communiceren en emoties kan uiten. Het visiesysteem legt beelden vast via een camera, voert beeldherkenning en -verwerking uit, waardoor de robot visuele waarnemingsmogelijkheden krijgt; het gehoorsysteem ontvangt geluidssignalen via een microfoon, waardoor spraakherkenning en interactie mogelijk is; het spraaksysteem is verantwoordelijk voor het omzetten van tekstinformatie in spraakuitvoer, waardoor spraakcommunicatie met mensen mogelijk wordt.
De torso is de belangrijkste ondersteunende structuur van de mensachtige robot en integreert een energiesysteem, een rekeneenheid en verschillende sensoren. Het voedingssysteem zorgt voor een stabiele stroomtoevoer naar de robot, waardoor de continue werking ervan wordt gegarandeerd. De rekeneenheid, het ‘brein’ van de robot, verwerkt gegevens van verschillende sensoren, voert complexe algoritmen uit en neemt beslissingen. Sensoren, waaronder versnellingsmeters, gyroscopen en krachtsensoren, worden gebruikt om de houding, bewegingsstatus en interactie van de robot met de omgeving waar te nemen.
De bovenste ledematen omvatten doorgaans de schouders, ellebogen, polsen en handen. Elk gewricht is uitgerust met een aandrijfmotor en een transmissiemechanisme, waardoor de robot verschillende fijne bewegingen kan uitvoeren, zoals het grijpen, dragen en manipuleren van gereedschap. De aandrijfmotoren leveren kracht en het transmissiemechanisme brengt kracht over naar elk gewricht, waardoor een flexibele bewegingscontrole wordt bereikt.
De onderste ledematen zijn cruciaal voor het lopen en rennen van humanoïde robots, inclusief de heupen, knieën, enkels en voeten. Bij het ontwerp van de onderste ledematen moet rekening worden gehouden met stabiliteit, flexibiliteit en energie-efficiëntie, waarbij doorgaans gebruik wordt gemaakt van biomimetische principes om menselijke loopmechanismen te simuleren. Door nauwkeurige gezamenlijke controle en loopplanning kan de robot stabiel over verschillende terreinen lopen en zelfs complexe bewegingen uitvoeren, zoals springen en rollen.
Het besturingssysteem is het 'zenuwcentrum' van een mensachtige robot, verantwoordelijk voor het coördineren van het werk van verschillende onderdelen en het bereiken van algehele bewegingscontrole en gedragsmatige besluitvorming-. Besturingssystemen maken doorgaans gebruik van een gelaagde architectuur, inclusief bewegingsbesturing op laag-niveau, gedragsplanning op midden-niveau en besluitvorming op hoog-niveau-. Bewegingsbesturing op laag-niveau zorgt voor nauwkeurige gezamenlijke controle, waardoor wordt gegarandeerd dat de robot langs een vooraf-ingesteld traject beweegt; Gedragsplanning op het midden-niveau plant de gedragsvolgorde van de robot op basis van taakvereisten en omgevingsinformatie; en besluitvorming op hoog-niveau-maakt optimale beslissingen op basis van waargenomen informatie en taakdoelstellingen.
Bovendien omvat de structurele samenstelling van humanoïde robots kennis en technologieën uit meerdere vakgebieden, waaronder materiaalkunde, mechanisch ontwerp, elektrotechniek en informatica. Met voortdurende technologische vooruitgang zal de structurele samenstelling van humanoïde robots geoptimaliseerd worden, hun functies uitgebreider en hun toepassingsscenario’s uitgebreider.
