人形機器人系統組成-傳感系統、控制系統、執行系統

一、傳感系統對應“五官”，包含內部傳感器和外部傳感器。內部傳感器主要用來檢測機器人本身的狀態，為機器人的運動控制提供必要的本體狀態信息，如各關節的位置、速度、加 速度等，并將所測得的信息作為反饋信號送至傳感器，形成閉環控制，主要有位置傳感器、速 度傳感器等。外部傳感器則用來感知機器人所處的工作環境或工作狀況信息，使機器人的動作 適應外界情況的變化，達到更高層次的自動化，提高機器人的工作精度，常見有視覺傳感器、 觸覺傳感器等。

二、控制系統對應“大腦”和“小腦”，是機器人的指揮中樞。“大腦”負責環境感知、行 為控制、人機交互，通過深度學習和 AI 技術，實現自主學習和智能決策。“小腦”則負責運動 控制包括運動規劃、姿態控制、動態平衡等，通過實時感知機器人的狀態和環境信息，小腦可 以調整機器人的動作，使其能夠穩定地行走、跑步、跳躍等。控制系統負責處理作業指令信息、 內外環境信息，并依據預定的本體模型、環境模型和控制程序做出決策，產生相應的控制信號， 通過驅動器驅動執行機構的各個關節按所需的順序、確定的軌跡運動，完成特定的作業。

三、執行系統對應“肢體”，負責執行控制系統制定的操作。“機器肢”指仿人機械臂、靈 巧手、腿足等，“機器體”指骨骼、本體結構等。執行系統的工作流程如下圖所示，涉及到伺服系統和執行機構：伺服系統是能根據指令信號精確地控制執行部件的運動速度與位置的驅動 系統，一般伺服系統由核心零部件電機、驅動器和傳感器/編碼器組成；傳動機構是把動力從 機器的一部分傳遞到另一部分，實現改變動力機輸出轉矩或者改變其運動方式（旋轉運功和直 線運動的轉換），機械傳動分為兩類，一是靠機件間的摩擦力傳遞動力與摩擦傳動，二是靠主 動件與從動件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動力或運動的嚙合傳動，典型機構有減速器、絲杠、 蝸輪蝸桿傳動桿等。