可變形外觀設(shè)計(jì)的機(jī)器人能夠根據(jù)不同的場景和任務(wù)需求改變自身的形態(tài),具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和多功能性。例如一些救援機(jī)器人,在狹窄的空間中可以變形為小巧的形態(tài),便于穿梭;在開闊的場地則可以展開成更大的形態(tài),提高工作效率??勺冃卧O(shè)計(jì)需要巧妙地運(yùn)用機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)裝置,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人形態(tài)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。在外觀設(shè)計(jì)上,要考慮到不同形態(tài)下機(jī)器人的穩(wěn)定性和美觀性,同時(shí)還要確保變形過程的流暢性和可靠性,避免出現(xiàn)卡頓或故障。
機(jī)器人需要在不同的環(huán)境中工作,因此其外觀設(shè)計(jì)必須考慮到環(huán)境適應(yīng)性。例如,在水下環(huán)境工作的機(jī)器人,其外觀要具備良好的防水性能,采用密封的結(jié)構(gòu)和防水材質(zhì),防止水進(jìn)入機(jī)器人內(nèi)部損壞電子元件。在高溫環(huán)境下工作的機(jī)器人,要考慮散熱問題,通過設(shè)計(jì)合理的散熱結(jié)構(gòu)和選用耐高溫的材料,確保機(jī)器人能夠正常運(yùn)行。在野外環(huán)境中,機(jī)器人的外觀要具備防沙塵、防碰撞等功能,采用堅(jiān)固的外殼和防護(hù)裝置。此外,機(jī)器人的外觀顏色也可以根據(jù)環(huán)境進(jìn)行選擇,例如在雪地環(huán)境中,白色的外觀可以使機(jī)器人更好地融入環(huán)境,避免被發(fā)現(xiàn)。
機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)是其實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作和功能的硬件基礎(chǔ),主要包括機(jī)身、手臂、關(guān)節(jié)和末端執(zhí)行器等部分。機(jī)身作為機(jī)器人的支撐和承載部件,需要具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,常見的機(jī)身設(shè)計(jì)有框架式、立柱式和龍門式等。手臂是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)空間運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部件,多關(guān)節(jié)手臂能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡,關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)直接影響手臂的靈活性和運(yùn)動(dòng)精度.
傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的作用是將動(dòng)力源的動(dòng)力傳遞到機(jī)器人的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換和運(yùn)動(dòng)的傳遞。常見的傳動(dòng)方式有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和絲桿傳動(dòng)等。齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)效率高、精度高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),常用于機(jī)器人的關(guān)節(jié)傳動(dòng),能實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比和的運(yùn)動(dòng)控制。帶傳動(dòng)則具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、能緩沖吸振等特點(diǎn),常用于對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的場合,如機(jī)器人的同步帶傳動(dòng),可實(shí)現(xiàn)電機(jī)與執(zhí)行部件之間的遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)適用于較大中心距、低速重載的場合,如一些大型搬運(yùn)機(jī)器人的鏈條傳動(dòng)。絲桿傳動(dòng)則常用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng),具有精度高、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn),常用于機(jī)器人的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),如手臂的伸縮和升降。