1 智 能 移 动 机 器 人 的 现 状 与发展 机器人的应用越来越广泛 ,几乎渗透到所有领域。智能移动机器人是机器人 学中的一个重要分支。早在 60 年代 ,就已经开始了关于智能移动机器人的研究。关于智能移动机器人的研究涉及许多方面 ,首先 ,要考虑移动方式 ,可以是轮式的、履带式、腿式的 ,对于水下机器人 ,则是推进器。其次 ,必须考虑驱动器的控制 ,以使机器人达到期望的行为。第三 ,必须考虑导航或路径规划 ,对于后者 ,有更多的方面要考虑 ,如传感融合 ,特征提取 ,避碰及环境映射。因此 ,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种功能于一体的综合系统。对智能移动机器人的研究 ,提出了许多新的或挑战性的理论与工程技术课题 ,引起越来越多的专家学者和工程技术人员的兴趣 ,更由于它在军事侦察、扫雷排险、防核化污染等危险与恶劣环境以及民用中的物料搬运上具有广阔的应用前景 ,使得对它的研究在世界各国受到普遍关注。 自1961年美国Unimation公司研制出世界上第一台往复式工业机器人以来,机器人的发展经历了三个阶段:第一代示教/再现(Teaching/Playback)机器人,第二代传感控制(Sensorycontrolled)机器人,第三代智能(Inteligent)机器人。机器人以其具有灵活性、提高生产率、改进产品质量、改善劳动条件等优点而得到广泛应用。但是,目前绝大多数机器人的灵活性,只是就其能够"反复编程"而言,工作环境相对来说是固定的,所以一般人们称之为操作手(Manipulator)。正如人类活动范围和探索的空间是人类进步的标志一样,机器人的智能同样体现在运动空间的大小上。为了获得更大的独立性,人们也对机器人的灵活性及智能提出更高的要求,要求机器人能够在一定范围内安全运动,完成特定的任务,增强机器人对环境的适应能力。因此,近年来,智能移动机器人特别是自主式智能移动机器人成为机器人研究 2 领域的中心之一。二、智能移动机器人的研究现状 1.体系结构自主式智能移动机器人的复杂性以及当前计算技术的局限性等决定了体系结构是影响机器人性能的主要因素。自主式智能移动机器人的智能体现为具有感知(Sensing)、决策(Decision-making)和行为(Acting)等基本功能。根据实现这些基本功能的过程的不同,常见的体系结构有三类:分层递阶结构(Hierarchical architechure) 、 行 为 系 统 (Behavior system) 和 黑 板 系 统 (Blackboard system)。 2.信息感知信息感知来源于传感...
