什么是移动机器人?

2012年08月31日 13:42 来源:本站整理 作者:秩名 我要评论(0)

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  简介

  智能移动机器人,是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。它集中了传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工智能等多学科的研究成果,代表机电一体化的最高成就,是目前科学技术发展最活跃的领域之一。随着机器人性能不断地完善,移动机器人的应用范围大为扩展,不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用,而且在城市安全、国防和空间探测领域等有害与危险场合得到很好的应用。因此,移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注。

  移动机器人的研究始于60 年代末期。斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen 和Charles Rosen 等人,在1966年至1972 年中研发出了取名Shakey的自主移动机器人。目的是研究应用人工智能技术,在复杂环境下机器人系统的自主推理、规划和控制。

什么是移动机器人?

  根据移动方式来分,可分为:轮式移动机器人、步行移动机器人(单腿式、双腿式和多腿式)、履带式移动机器人、爬行机器人、蠕动式机器人和游动式机器人等类型;按工作环境来分,可分为:室内移动机器人和室外移动机器人;按控制体系结构来分,可分为: 功能式(水平式)结构机器人、行为式(垂直式)结构机器人和混合式机器人;按功能和用途来分,可分为:医疗机器人、军用机器人、助残机器人、清洁机器人等;

  一种由传感器、遥控操作器和自动控制的移动载体组成的机器人系统。移动机器人具有移动功能,在代替人从事危险、恶劣(如辐射、有毒等)环境下作业和人所不及的(如宇宙空间、水下等)环境作业方面,比一般机器人有更大的机动性、灵活性。

  移动机器人是一种在复杂环境下工作的,具有自行组织、自主运行、自主规划的智能机器人,融合了计算机技术、信息技术、通信技术、微电子技术和机器人技术等。

  发展史

  60年代后期,美国和苏联为完成月球探测计划,研制并应用了移动机器人。美国“探测者”3号,其操作器在地面的遥控下,完成了在月球上挖沟和执行其他任务。苏联的“登月者”20号在无人驾驶的情况下降落在月球表面,操作器在月球表面钻削岩石,并把土壤和岩石样品装进回收容器并送回地球。70年代初期,日本早稻田大学研制出具有仿人功能的两足步行机器人。为适应原子能利用和海洋开发的需要,极限作业机器人和水下机器人也发展较快。

  移动机器人随其应用环境和移动方式的不同,研究内容也有很大差别。其共同的基本技术有传感器技术、移动技术、操作器、控制技术、人工智能等方面。它有相当于人的眼、耳、皮肤的视觉传感器、听觉传感器和触觉传感器。移动机构有轮式(如四轮式、两轮式、全方向式、履带式)、足式(如 6足、4足、2足)、混合式(用轮子和足)、特殊式(如吸附式、轨道式、蛇式)等类型。轮子适于平坦的路面,足式移动机构适于山岳地带和凹凸不平的环境。移动机器人的控制方式从遥控、监控向自治控制发展,综合应用机器视觉、问题求解、专家系统等人工智能等技术研制自治型移动机器人。

  应用领域

  移动机器人除用于宇宙探测、海洋开发和原子能等领域外,在工厂自动化、建筑、采矿、排险、军事、服务、农业等方面也有广泛的应用前景。总共分为4大应用范围、工业机器人、探索机器人、服务机器人、军事机器人。