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关于智能移动机器人,你想知道的都在这里!

2020-12-29 14:15
来源: OFweek工控

机器人是指可以进行半自主或全自主工作的智能机器,随着时代的发展,机器人已经拥有了各种各样的功能以及形式,而移动机器人的研究则可以追溯到上个世纪60年代末期。

当时斯坦福研究院的的Charles Rosen等人为了研究应用人工智能技术,研造出了名为Shakey的自主移动机器人,同一时期,操作式步行机器人也被研发出来。由此,人类对机器人的研究开始涉及步行机构方面,移动机器人开始登上历史舞台。

随着硬件以及软件的突破发展,移动机器人的发展也十分迅速,移动机器人也变得更加智能化,智能移动机器人应运而生。

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图片来源:维科网

智能移动机器人整体结构

1.分级结构

分级结构是在智能移动机器人上最早被应用的系统,负责将智能移动机器人所接收的信息进行分类,通过对感知、规划、执行安排层次,对信息进行解读并做出反应。

2.反应结构

反应结构是将智能移动机器人接受的信息准确传达到机械位置的结构,可以执行处理中心的信息,并在短时间内完成操作。

3.混合结构

自主性是智能移动机器人的特点,通过高性能处理器的加持,可以对周围复杂环境以及庞杂的信息进行筛选。

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图片来源:维科网

智能移动机器人的主要技术

1.定位与导航技术

定位是移动机器人导航的前提,通过确定机器人在二维坐标中的位置来保障后续的移动。根据配备不同的传感器,定位也有不同方法。主要定位方法有:声音定位、惯性定位以及路标定位等。导航是保障机器人准确移动的基础,据导航方式的不同,可以分为基于各类导航信号的视觉导航、路标导航和味觉导航以及基于环境信息的地图模型导航。

2.路径规划技术

不管是采用哪种导航方式,路径规划都是智能移动机器人导航的重要环节。路径规划是指按照需求,搜索一条由起始状态至目标状态的最优或者接近最优的路径。根据机器人对外界环境获取信息的不同,可以分为完全了解环境信息的全局规划以及完全不了解或部分不了解环境信息,借由传感器对外界环境进行探索以获取障碍物相关信息的局部路径规划。

3.传感器技术

智能移动机器人传感技术主要是对机器人自身处所的位置、方向信息和外部环境信息的检测及处理,所采用的传感器分为内部传感器与外部传感器。其中内部传感器有:线加速度计、编码器、激光全局定位传感器、陀螺仪、激光雷达、磁罗盘、全球定位系统等。外部传感器有:视觉传感器、红外传感器、接触与接近传感器以及超声波传感器等。

31传感器融合技术

传感器技术是智能移动机器人必不可少的部分,在信息的传递与融合中,传感器技术是机器人移动的关键技术。正因为存在传感器技术,机器人才能识别周席环境,并控制白身。随着智能移动机器人锁所携带的传感器越来越多,将传感器信息融合也成了智能移动机器人发展的重点。目前多传感器融合的主要方法有:贝叶斯估计、卡尔曼滤波、加权平均法、DS证据推理、统计决策理论等。

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图片来源:维科网

智能移动机器人的未来发展

机器人的发展依托于现代科技的进步,随着5G时代的到来,机器人的发展也将更进一步,更加智能高效的机器人很快将会登上历史的舞台。这些机器人将大幅度解放生产力,在各个领域为人类提供帮助,特别是在医疗、救援探索以及工业生产方面,机器人将起到重要的作用。智能移动机器人作为机器人中的一类,也将得到进一步的发展,在人类的日常生活中扮演更为重要的角色。

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