情感化設(shè)計旨在通過機(jī)器人的外觀設(shè)計引發(fā)用戶的情感共鳴,讓用戶對機(jī)器人產(chǎn)生情感依賴。例如,一些陪伴機(jī)器人的外觀設(shè)計會借鑒寵物的形象,如大眼睛、毛茸茸的身體等,這些可愛的元素能夠激發(fā)用戶的關(guān)愛之情,讓用戶將機(jī)器人視為親密的伙伴。情感化設(shè)計還可以通過機(jī)器人的表情、動作等非語言方式來實(shí)現(xiàn)。例如,機(jī)器人可以通過頭部的轉(zhuǎn)動、眼睛的眨動等動作來表達(dá)不同的情緒,與用戶進(jìn)行更自然的情感交流。在設(shè)計過程中,要深入了解用戶的情感需求和心理特點(diǎn),運(yùn)用合適的設(shè)計元素和交互方式,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與用戶之間的情感連接。
機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)是其實(shí)現(xiàn)各種動作和功能的硬件基礎(chǔ),主要包括機(jī)身、手臂、關(guān)節(jié)和末端執(zhí)行器等部分。機(jī)身作為機(jī)器人的支撐和承載部件,需要具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,常見的機(jī)身設(shè)計有框架式、立柱式和龍門式等。手臂是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)空間運(yùn)動的關(guān)鍵部件,多關(guān)節(jié)手臂能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動軌跡,關(guān)節(jié)的設(shè)計直接影響手臂的靈活性和運(yùn)動精度.
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。