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人形机器人所需关节模组数量因设计和功能需求不同而有所差异,一般全身约20 - 50个,以下是常见的分布情况:
头部
通常有2 - 3个关节模组,可实现颈部的俯仰(点头动作)、侧摆和旋转(转头动作)等,赋予机器人头部一定的灵活度,用于模拟人类观察周围环境等动作。
手臂
每条手臂一般有6 - 7个关节模组 ,以实现肩部的前屈/后伸、内收/外展、内旋/外旋,肘部的屈伸,以及腕部的屈伸、内收/外展等多样化动作。比如常见的协作机器人手臂通常具备6个自由度关节,能够模仿人类手臂在三维空间中的各种灵活操作。两条手臂合计约12 - 14个关节模组,使机器人能够完成抓取、搬运、操作工具等复杂任务。
手部
简单的手部可能有2 - 5个关节模组,主要用于控制手指的开合,实现基本的抓握功能。而更复杂、仿生程度更高的仿人手,可能每个手指都配备1 - 3个关节模组,整个手部可达10 - 20个关节模组,能实现类似人类手指的精细动作,如捏取细小物体、使用餐具等。
腰部
一般有1 - 3个关节模组,可实现腰部的旋转、侧屈等动作,增加身体的灵活性和平衡能力,在转身、弯腰等动作中发挥作用。
腿部
每条腿部通常有6 - 7个关节模组,包括髋关节的多个自由度(前屈/后伸、内收/外展、内旋/外旋)、膝关节的屈伸以及踝关节的背屈/跖屈、内翻/外翻等动作。两条腿合计约12 - 14个关节模组,以支持机器人的站立、行走、上下楼梯、跑步等不同形式的移动。