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机器人如何工作

经过:汤姆·哈里斯克里斯·波莱特(Chris Pollette)|

机器人手臂

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机器人的手臂在2021年11月12日在中国安河省的Hefei的智能研讨会上生产洗碗机。Chen Sanhu/VCG通过Getty Images

机器人一词来自捷克语机器人,通常被翻译为“强迫劳动”。这很好地描述了大多数机器人。世界上大多数机器人都是为重型,重复的制造工作而设计的。他们处理对人类困难,危险或无聊的任务。

例如,机器人手臂经常用于制造角色。典型的机器人臂由七个金属段组成,并由六个关节连接。计算机通过旋转个人来控制机器人步进电动机连接到每个关节(一些较大的臂使用液压或气动学)。与普通电动机不同,步进电动机精确移动。这使计算机可以非常精确地移动手臂,从而反复执行相同的运动。机器人使用运动传感器来确保其移动正确。

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一个具有六个关节的工业机器人非常类似于人的手臂 - 它的肩膀,肘部和手腕等同于肩膀。通常,将肩膀安装在固定的底座结构上,而不是可移动的主体上。这种机器人有六个自由程度,这意味着它可以以六种不同的方式旋转。相比之下,人的手臂具有七个自由度。

您的手臂的工作是将您的手移到另一个地方。同样,机器人手臂的工作是移动最终效应器一个地方到一个地方。您可以为机器人臂配备各种最终效应器,这些效果适合特定应用。一个常见的末端效应器是手的简化版本,它可以掌握和携带不同的对象。机器人手通常内置压力传感器这告诉计算机机器人有多难以抓住特定对象。这可以防止机器人掉落或破坏任何携带的东西。其他最终效应子包括喷灯,钻头和喷雾画家。

工业机器人旨在做同样的事情。例如,机器人可能会将帽子扭转到花生酱罐上,从而从一条装配线上掉下来。为了教机器人如何完成工作,程序员使用手持式控制器指导手臂通过动作。机器人将精确的动作序列存储在其内存中,并每次新单元从组装线上降下时再次进行。

大多数工业机器人在汽车装配线中工作,将汽车放在一起。机器人可以比人类更有效地完成这项工作,因为它们是如此精确。他们总是在同一位置钻孔,无论他们工作了几个小时,它们总是用相同的力拧紧螺栓。制造机器人在计算机行业也非常重要。将一个微小的微芯片放在一起需要一个非常精确的手。

您可能会发现机器人与建筑工人一起工作,抹灰墙准确,比人类可以完成这项工作更快。机器人协助在水下勘探中。外科医生使用机器人处理精致的手术。他们甚至处理在厨房里翻转汉堡。这些机器人都有一种机器人手臂。

机器人臂在太空探索中很重要。美国宇航局使用手臂拥有七个自由度(例如我们自己的手臂),以捕获用于维修或抓住小行星的设备。7英尺(2米)机器人武力在探索火星表面时,它使用了几种特殊工具。相机帮助科学家看到正在发生的事情来指导手臂。还有一种用于研磨岩石样品的磨损工具,训练钻可以收集样品存放在金属管中它落在地面上以返回未来的任务。X射线设备称为PIXL(用于X射线岩石化学的行星仪器的缩写)具有一个六杆脚架,其六个小机械腿,用于调整X射线以达到最佳角度。

有机与化学品的拉曼和发光扫描可宜居环境(又名Sherloc)识别矿物质顺便说一句,光从它们散落。然后,用于操作和工程的广角地形传感器(又名 - 您猜对了 - 沃森),然后为地球结合的科学家拍摄了近距离的照片。他们使用两个设备创建红色星球表面的矿物图。

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