机器人 101 · 第 08 章
机器人术语表(中英对照):机器人供应链的共同语言
一段话说清:采购一个机器人部件,意味着要同时用两种语言读懂规格书、 测试数据和工厂审核报告。本术语表把 49 个核心机器人术语——涵盖执行、传感、软件、AI、 电力与合规——配上英文与中文对照,并给出一句话定义,让说英语的工程师和深圳供应商 指着同一行时,说的是同一件事。
执行与运动
| English term | 中文 | 定义 |
|---|---|---|
| Actuator | 执行器 | 将能量(电、液压、气动)转化为机器人关节机械运动的装置。 |
| Backdrivability | 反驱动性 | 无需驱动电机、仅靠对输出端施加外力即可移动关节的能力。 |
| DOF | 自由度 | 完整描述机器人构型所需的独立运动轴数量。 |
| End-effector | 末端执行器 | 安装在机械臂末端、与外界交互的工具或夹爪。 |
| Harmonic Drive | 谐波减速器 | 一种应变波齿轮传动,具有近零反向间隙和高减速比,且结构紧凑。 |
| Kinematic chain | 运动链 | 由关节连接的一系列刚性连杆,共同决定机器人的可达运动。 |
| QDD | 准直驱 | 将高扭矩电机与极低(甚至零)传动比配对,实现关节可反驱动的执行器方案。 |
传感与感知
| English term | 中文 | 定义 |
|---|---|---|
| Depth Camera | 深度相机 | 输出逐像素距离信息、通常可同时输出 RGB 图像的相机。 |
| EKF | 扩展卡尔曼滤波器 | 将带噪声的传感器读数融合为单一最优状态估计的算法。 |
| F/T Sensor | 六维力矩传感器 | 在机械臂腕部测量全部六个负载分量(三力三矩)的传感器。 |
| IMU | 惯性测量单元 | 由加速度计与陀螺仪组成、用于跟踪姿态与运动的组合传感器。 |
| LiDAR | 激光雷达 | 利用脉冲激光对周围环境进行三维扫描的传感器。 |
| SLAM | 同步定位与建图 | 在未知环境中一边构建地图、一边确定自身位置的技术。 |
软件、控制与通信
| English term | 中文 | 定义 |
|---|---|---|
| CAN FD | 控制器局域网-灵活数据率 | 一种高速 CAN 总线变体,用于连接机器人关节内部的电机、传感器与控制器。 |
| DDS | 数据分发服务 | ROS 2 通信所依赖的发布-订阅式传输层协议。 |
| EtherCAT | EtherCAT | 一种实时以太网协议,以微秒级精度同步机器人各关节与控制器。 |
| FOC | 磁场定向控制 | 一种电机控制技术,将电流分解为产生扭矩和产生磁通的分量,以获得平顺输出。 |
| HQP | 层次二次规划 | 全身控制中用于对多个相互竞争的运动任务排定优先级的优化求解器。 |
| MoveIt 2 | MoveIt 2 | 用于机械臂运动规划与操作的标准 ROS 2 框架。 |
| Nav2 | Nav2 | 用于移动机器人导航、路径规划与避障的标准 ROS 2 框架。 |
| Pinocchio | Pinocchio | 用于计算机器人刚体动力学与运动学的开源库。 |
| ROS 2 | 机器人操作系统2 | 构建机器人软件时广泛使用的开源中间件框架。 |
| WBC | 全身控制 | 一种同时协调机器人全部关节、以满足多重目标的控制方法。 |
AI 与学习
| English term | 中文 | 定义 |
|---|---|---|
| Behaviour Cloning | 行为克隆 | 直接从人类演示记录中训练策略的模仿学习方法。 |
| DAgger | 数据集聚合算法 | 一种通过专家反馈迭代修正策略错误的模仿学习算法。 |
| Diffusion Policy | 扩散策略 | 利用扩散模型数学原理生成动作的机器人操作策略。 |
| LeRobot | LeRobot | Hugging Face 推出的机器人学习开源工具库与数据集格式。 |
| PPO | 近端策略优化 | 一种广泛用于训练机器人控制策略的强化学习算法。 |
| SAC | 软演员-评论员 | 一种在追求奖励与探索之间取得平衡的强化学习算法。 |
| VLM | 视觉语言模型 | 联合处理图像与文本、以指导机器人行为的人工智能模型。 |
电力与电池
| English term | 中文 | 定义 |
|---|---|---|
| BMS | 电池管理系统 | 在充放电过程中监控并保护电池组各电芯的电子系统。 |
| C-rate | 倍率 | 相对于电池组总容量表示的充放电电流大小。 |
| LFP | 磷酸铁锂 | 一种以安全性与循环寿命见长(能量密度略低)的电池化学体系。 |
| NMC | 三元锂电池 | 一种能量密度高于磷酸铁锂、但安全性有所权衡的电池化学体系。 |
| PDU | 电源分配单元 | 将电池电力分配给机器人电机与电子系统的模块。 |
机器人类型与商业模式
| English term | 中文 | 定义 |
|---|---|---|
| AMR | 自主移动机器人 | 无需固定引导路径、可在设施内自主导航的轮式或履带式机器人。 |
| Cobot | 协作机器人 | 设计用于与人在共享工作空间中安全协作的机器人。 |
| RaaS | 机器人即服务 | 客户按订阅付费而非一次性购买机器人的商业模式。 |
制造、可靠性与合规
| English term | 中文 | 定义 |
|---|---|---|
| DFM | 可制造性设计 | 以规模化、可靠、高效生产为目标的零件或产品设计方法。 |
| FAI | 首件检验 | 在批量生产前,对照完整图纸对首件产品进行的正式检验。 |
| FRU | 现场可更换单元 | 设计为可由技术人员在现场更换、无需返厂维修的部件。 |
| MTBF | 平均故障间隔时间 | 系统在发生故障前平均可运行的时长。 |
| OTA | 空中下载更新 | 通过无线方式(而非物理连接)向机器人推送的固件或软件更新。 |
| IEC 62133 | IEC 62133 | 针对便携式可充电电芯与电池组的国际安全测试标准。 |
| ISO 13482 | ISO 13482 | 覆盖在人员周围运行的个人护理机器人的国际安全标准。 |
| MIIT | 工业和信息化部 | 中国负责工业与电信标准监管的部委。 |
| PDPO | 个人资料私隐条例 | 香港规管个人资料收集与处理的法例,与任何配备摄像头或传感器的机器人相关。 |
| TAIS | 福祉用具情報システム | 日本针对护理与辅助设备的福祉用具信息登记系统。 |
| UN38.3 | UN38.3 | 锂电池空运前须通过的强制性安全测试协议。 |
快速问答
谐波减速器和行星减速器有什么区别?
谐波减速器由波发生器使柔性齿轮与刚性齿圈渐进啮合,在紧凑外壳内实现近零反向间隙和极高单级传动比。行星减速器成本更低、效率更高,但反向间隙更大,且需要多级才能达到同等传动比——因此精密关节偏爱谐波减速器。
机器人学中的 DOF(自由度)是什么意思?
完整描述机器人构型所需的独立参数数量。门铰链有 1 个自由度,标准工业机械臂有 6 个,完整人形机器人可超过 35 个。