本質上，機器人系統(tǒng)由四部分組成：

  機構部分

   機構部分主要由各種機械結構系統(tǒng)組成，如工業(yè)機器人的機械結構系統(tǒng)由機身、手臂、末端操作器三大件組成，每一大件都有若干自由度，構成一個多自由度的機械系統(tǒng)。若機身具備行走機構便構成行走機器人；若機身不具備行走及腰轉機構，則構成單機器人臂，手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器直接裝在手腕上，它可以是二手指或多手指的手爪，也可以是噴漆槍、焊具等作業(yè)工具。

 驅動部分

   驅動部分主要由各種傳動構成驅動系統(tǒng)。驅動系統(tǒng)可以是液壓傳動、氣動傳動、電動傳動，或者把它們結合起來應用的綜合系統(tǒng)；可以直接驅動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機構進行間接驅動。

  感知部分

   感知部分由感受系統(tǒng)和機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)組成。感受系統(tǒng)由內部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成，獲取內部和外部環(huán)境中有意義的信息。使用智能傳感器可以提高機器人的機動性、適應性和智能化水準。盡管人類的感受系統(tǒng)對感知外部世界信息是及其靈巧的，然而對于一些特殊的信息，傳感器比人類的感受系統(tǒng)更為有效。機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)，是實現(xiàn)機器人與外部環(huán)境中的設備相互聯(lián)系和協(xié)調的系統(tǒng)。機器人與外部設備集成為一個功能單元，如加工制造單元、焊接單元、裝配單元等。 

   智能部分

   智能部分主要由人機交互系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)組成，人機交互系統(tǒng)是使操作人員參與機器人控制以及與機器人取得聯(lián)系的裝置，控制系統(tǒng)的任務是根據(jù)機器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來的信號支配機器人的執(zhí)行機構去完成規(guī)定的運動和功能。智能機器人多傳感器信息的融合、運動規(guī)劃、環(huán)境建模、智能推理等需要大量的內存和高速、實時處理能力。馮.諾依曼結構作為智能機器人的控制器已經力不從心。隨著光子計算機和并行處理結構的出現(xiàn)，智能機器人的處理能力會更高，機器人會具有更高的智能。根據(jù)智能機器人的任務分解，在面向設備的基礎級可以采用常規(guī)的自動控制技術。在協(xié)調級和組織級，由于存在不確定性，控制模型無法建立或建立的模型不夠，控制效果不盡如人意，因此，需要采用智能控制方法，如神經網絡方法、模糊控制、專家控制及集成智能控制等。

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