智能移動機器人技術現狀及展望研究

湖南省長沙市雅禮中學 陳紫曄

智能移動機器人技術現狀及展望研究

湖南省長沙市雅禮中學 陳紫曄

智能移動機器人技術主要應用在路徑規劃、機器人的定位與導航、運動控制等范疇。本文通過對移動機器人現今狀態及未來展望進行的綜合論述。以移動機器人的整體結構系統，并重點的探討了移動機器人技術中的占主導位置的路徑規劃技術、導航技術和多傳感器信息融合技術，研究出高智能情感移動技術以及視覺導航技術等是移動機器人未來發展的主要方向。

多傳感器信息融合；路徑規劃；移動機器人

移動機器人的發明已經有了很長一段時間，人們對移動機器人有著更多的偏愛，因為他們可以在生活中有效的幫助人們，實現部分的勞動替代，極大的促進了勞動生產率的提高。對于人類文明而言，機器人的研制也是科技進步的直接體現，在人類不斷解決困難的過程中，機器人起到了越來越重要的作用。接受人的指令，依據提前編制好的程序，移動機器人可以實現自主行動，比較高級的機器人還能做出一定的分析和判斷。這種強大的學習能力是其他工具所不具備的，也是機器人能夠吸引眾多參與者的重要原因。隨著技術發展，移動機器人的應用越來越廣泛，性能不斷提高。

1.智能移動機器人整體結構

對于機器人的研制之初就是按照人類的模板進行的，單純的工作型機器人不一定具有人類的完整結構，不過從整體結構而言都要滿足機器人的基本構成。這種研究在一開始就決定了機器人的研究不會是簡單的代替品，要能夠自主的做出反應。移動機器人要能夠做到認識、設計及控制。在早期機器人的基礎之上，移動機器人及實現了快速的發展。目前，從工作環境的認知到設計路徑執行到最后的對自身控制，移動機器人完成了分級結構、反應結構及執行的建立和執行。

1.1分級結構

首先是最早被應用的結構系統，也就是根據接收到的信息進行分類，將感知、規劃及執行進行分序，進而對信息進行解讀和做出反應。

1.2反應結構

其次是反應結構，是一種接受信息傳導到機械位置的一種結構，要能夠對處理中心的信息進行執行，可以在短時間內進行操作。

1.3慎思/反應混和結構

最后是要建立機器的自主性，與有思維的動物不同，移動機器人的混合結構是建立在高速運轉處理器上的，要能夠對復雜的環境和大量的信息做出篩選抉擇。

2.智能移動機器人主要技術

2.1導航技術

導航技術的發展，在目前應用較多的是我國的北斗、歐洲的伽利略和美國的GPS，其中市場化最多的是GPS。對于移動機器人導航，磁導航和視覺導航也是采用較多的方式。機器人的導航是有效移動的前提也是能夠完成動作的首要前提。

2.2路徑規劃技術

這種技術建立在高性能處理技術之上，要對目前的情況做出判斷后選擇一條最有路線。這種對于性能的要求是很高的，必須滿足各種環境的要求，不能產生對機器人不利的路線。依靠對環境信息的收集和處理，路徑規劃已經在已知全局的條件下完成路徑規劃。未知或者局部未知的路徑規劃是目前研究的重點。

2.3傳感器融合技術

傳感器技術是智能移動不可或缺的一部分，在信息傳遞和信息融合之中，是機器人移動的關鍵技術。有了傳感器技術，機器人才能識別周圍環境，并且能夠實現控制自身。沒有了對周圍環境信息的收集和判斷，機器人就不能實現信息的收集、判斷及次序的選擇，智能移動的準確性和學習能力也就無從談起。在傳感器信息融合和傳感器穩定性上進行繼續研究是移動機器人的重要內容。

3.智能移動機器人技術展望

機器人的發展是和現代科技的進步緊密的聯系在一起的，有了科技作為支撐，智能移動也會發展的更快更好。對于機器人的發展而言，從低級階段向高級階段邁進是一個必將經歷的過程，也是機器人發展的智能化體現。設計具有情感功能的機器人，實現機器人和人類的和諧共處，把機器人真正的當做人類的好幫手、好朋友。各種社會需求在智能機器人身上的體現就是更加的具有意識，特別是情感意識。

3.1高智能機器

高端智能機器人或者稱之為高端定制機器人，依據人類的準確需要而設計制作的，可以滿足人類對于情感的需求，滿足人的感受。這種機器人的需要是人類的終極目標之一，也是對機器人全面發展的要求。這種定制級別的機器人的市場潛力一定很大，也是完善人工智能的潛在方向。

3.2情感機器人

擁有人類的外在的同時，能夠站在人類的角度思考問題，這種機器人想想都令人激動。情感機器人成為人類設計制作的目標已經有了很長時間，在這種機器人的材料上接近仿生的材料已經開發出來，但是情感的實現，任重而道遠。

3.3視覺導航機器人

視覺導航機器人是無人駕駛技術的不懈追求，減少人為因素引起的交通安全問題，是視覺導航的重要應用領域。在定位技術和傳感器技術成熟的現在，視覺導航機器人未來一片廣闊。

4.結語

在智能移動機器人的設計制造上，國家投入了很多的科研力量，也取得了許多成果。在各系統的協調發展下，移動機器人收到許多的關注，這種對機器人的研究還會繼續深入。希望智能機器人的發展會不斷的進步，為社會進步起到巨大的推動作用。

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