可變形外觀設(shè)計的機(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)計需要巧妙地運(yùn)用機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動裝置,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)器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征,可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復(fù)雜的工作,提高工作效率與質(zhì)量,服務(wù)人類生活,擴(kuò)大或延伸人的活動及能力范圍。
傳動結(jié)構(gòu)的作用是將動力源的動力傳遞到機(jī)器人的各個運(yùn)動部件,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動形式的轉(zhuǎn)換和運(yùn)動的傳遞。常見的傳動方式有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動和絲桿傳動等。齒輪傳動具有傳動效率高、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,能實(shí)現(xiàn)較大的傳動比和的運(yùn)動控制。帶傳動則具有傳動平穩(wěn)、噪聲小、能緩沖吸振等特點(diǎn),常用于對運(yùn)動平穩(wěn)性要求較高的場合,如機(jī)器人的同步帶傳動,可實(shí)現(xiàn)電機(jī)與執(zhí)行部件之間的遠(yuǎn)距離傳動。鏈傳動適用于較大中心距、低速重載的場合,如一些大型搬運(yùn)機(jī)器人的鏈條傳動。絲桿傳動則常用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動,具有精度高、傳動效率高的特點(diǎn),常用于機(jī)器人的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu),如手臂的伸縮和升降。
移動機(jī)器人需要具備在不同環(huán)境中移動的能力,其結(jié)構(gòu)設(shè)計與固定機(jī)器人有很大的區(qū)別。移動機(jī)器人的底盤結(jié)構(gòu)是設(shè)計的關(guān)鍵,常見的底盤結(jié)構(gòu)有輪式、履帶式和足式等。輪式底盤具有運(yùn)動速度快、效率高、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn),適用于平坦路面的移動,如室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人和物流搬運(yùn)機(jī)器人。履帶式底盤則具有良好的通過性和穩(wěn)定性,能適應(yīng)復(fù)雜地形,如野外探險機(jī)器人和工程搶險機(jī)器人。足式底盤模仿動物的行走方式,具有更好的靈活性和適應(yīng)性,可在崎嶇不平的地面行走,但控制難度較大,目前主要應(yīng)用于科研和特種領(lǐng)域。此外,移動機(jī)器人還需要配備合適的驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng),以確保其在移動過程中的穩(wěn)定性和可靠性。