工业多功能复用机器人的关键技术特征之二是功能解耦,用多种层次上的解耦实现功
能和应用上的解耦,功能解耦意味着将机器人的不同功能(如感知、决策、运动控
制等)分离开来,使得每个功能模块可以d立开发和优化。这种解耦可以提G系统
的灵活性和可维护性,对一个功能的修改或升J不会影响其他功能。
功能解耦也有
助于实现模块化设计,使得机器人可以更容易地适应不同的任务或环境,在设计和
操作过程中将不同的功能、组件或系统分离开来,以便它们可以d立地进行开发、
优化和控制。主要包括平台与载荷解耦,软件与硬件解耦:
平台载荷解耦:平台载荷解耦涉及到将机器人的移动平台与其携带的有
效载荷(如工具、传感器等)分离开来。允许机器人根据不同任务需求快速更换或
升J其载荷,而不需要改变整个平台的设计。载荷解耦还可以提G机器人的适应性
和多用途性,因为它可以根据特定任务选择合适的载荷。传感器与执行器解耦意味着将机器人的感知系统(传感器)与其执行系统(执行器)分离开来。这允许d
立地优化传感器的性能和执行器的响应,同时保持它们之间的有效协调。后续可对
感知单元、智能单元单d升J和推向市场。足够开放的解耦终实现不同厂家的平
台、不同载荷的兼容和融合。如国外的TUG机器人。这些机器人在医院中用于运送
药品和医疗用品,TUG机器人的载物平台是可更换的,可以根据不同的运输需求进
行调整,同时其传感器系统也可以根据医院的具体环境进行优化
软件硬件解耦:软件解耦是指在软件架构中将不同的软件组件或服务分
离开来,以实现松耦合的设计和单d升J更新,以实现软件定义服务(Software
Defined Service)的可能。在复合多态机器人中软件与硬件解耦,可以实现不受硬
件限制的智能升J。这种设计允许各个组件d立开发和更新,同时保持与其他组件
的兼容性。软件解耦可以提G系统的可扩展性和灵活性,使得新功能可以更容易地
集成到现有系统中。可以实现解耦之后对其他厂家的模块化机器人、复合多态机器
人以及人形机器人的兼容与控制。硬件与软件解耦意味着机器人的硬件平台与其运
行的软件系统之间保持d立性。这使得软件可以d立于硬件进行开发和优化,同时
也允许在不同的硬件平台上运行相同的软件。国外Jibo是一种家庭服务机器人,其
软件系统可以在不同的硬件平台上运行。用户可以根据自己的需求添加不同的功能,
如语音识别、面部识别或环境监测。Agribot系列农业机器人。这些机器人的硬件平
台和软件系统是解耦的,使得农民可以根据不同的作物和种植条件选择不同的软件
配置。例如,可以为同一台机器人更换不同的传感器和控制算法,以适应不同的农
业任务。
平台与载荷解耦、软件与硬件解耦是复合多态机器人设计理念,解耦是为了提
G系统灵活性、可维护性和可扩展性,同时减少模块间的依赖,使得复合多态机器
人能够更加灵活地适应各种环境和任务,降低软件与硬件维护和升J的成本。这种
设计理念对于未来机器人技术的发展至关重要,它不仅提G了机器人的实用性,也
为机器人的创新和进步打下了坚实的基础。
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