機(jī)器人是指可以進(jìn)行半自主或全自主工作的智能機(jī)器，隨著時代的發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)擁有了各種各樣的功能以及形式，而移動機(jī)器人的研究則可以追溯到上個世紀(jì)60年代末期。

當(dāng)時斯坦福研究院的的Charles Rosen等人為了研究應(yīng)用人工智能技術(shù)，研造出了名為Shakey的自主移動機(jī)器人，同一時期，操作式步行機(jī)器人也被研發(fā)出來。由此，人類對機(jī)器人的研究開始涉及步行機(jī)構(gòu)方面，移動機(jī)器人開始登上歷史舞臺。

隨著硬件以及軟件的突破發(fā)展，移動機(jī)器人的發(fā)展也十分迅速，移動機(jī)器人也變得更加智能化，智能移動機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。

圖片來源：ofweek維科網(wǎng)

智能移動機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)：

1、分級結(jié)構(gòu)

分級結(jié)構(gòu)是在智能移動機(jī)器人上最早被應(yīng)用的系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將智能移動機(jī)器人所接收的信息進(jìn)行分類，通過對感知、規(guī)劃、執(zhí)行安排層次，對信息進(jìn)行解讀并做出反應(yīng)。

2、反應(yīng)結(jié)構(gòu)

反應(yīng)結(jié)構(gòu)是將智能移動機(jī)器人接受的信息準(zhǔn)確傳達(dá)到機(jī)械位置的結(jié)構(gòu)，可以執(zhí)行處理中心的信息，并在短時間內(nèi)完成操作。

3、混合結(jié)構(gòu)

自主性是智能移動機(jī)器人的特點(diǎn)，通過高性能處理器的加持，可以對周圍復(fù)雜環(huán)境以及龐雜的信息進(jìn)行篩選。

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智能移動機(jī)器人的主要技術(shù)

1、定位與導(dǎo)航技術(shù)

定位是移動機(jī)器人導(dǎo)航的前提，通過確定機(jī)器人在二維坐標(biāo)中的位置來保障后續(xù)的移動。根據(jù)配備不同的傳感器，定位也有不同方法。主要定位方法有：聲音定位、慣性定位以及路標(biāo)定位等。導(dǎo)航是保障機(jī)器人準(zhǔn)確移動的基礎(chǔ)，據(jù)導(dǎo)航方式的不同，可以分為基于各類導(dǎo)航信號的視覺導(dǎo)航、路標(biāo)導(dǎo)航和味覺導(dǎo)航以及基于環(huán)境信息的地圖模型導(dǎo)航。

2、路徑規(guī)劃技術(shù)

不管是采用哪種導(dǎo)航方式，路徑規(guī)劃都是智能移動機(jī)器人導(dǎo)航的重要環(huán)節(jié)。路徑規(guī)劃是指按照需求，搜索一條由起始狀態(tài)至目標(biāo)狀態(tài)的最優(yōu)或者接近最優(yōu)的路徑。根據(jù)機(jī)器人對外界環(huán)境獲取信息的不同，可以分為完全了解環(huán)境信息的全局規(guī)劃以及完全不了解或部分不了解環(huán)境信息，借由傳感器對外界環(huán)境進(jìn)行探索以獲取障礙物相關(guān)信息的局部路徑規(guī)劃。

3、傳感器技術(shù)

智能移動機(jī)器人傳感技術(shù)主要是對機(jī)器人自身處所的位置、方向信息和外部環(huán)境信息的檢測及處理，所采用的傳感器分為內(nèi)部傳感器與外部傳感器。其中內(nèi)部傳感器有：線加速度計、編碼器、激光全局定位傳感器、陀螺儀、激光雷達(dá)、磁羅盤、全球定位系統(tǒng)等。外部傳感器有：視覺傳感器、紅外傳感器、接觸與接近傳感器以及超聲波傳感器等。

3.1、傳感器融合技術(shù)

傳感器技術(shù)是智能移動機(jī)器人必不可少的部分，在信息的傳遞與融合中，傳感器技術(shù)是機(jī)器人移動的關(guān)鍵技術(shù)。正因?yàn)榇嬖趥鞲衅骷夹g(shù)，機(jī)器人才能識別周圍環(huán)境，并控制白身。隨著智能移動機(jī)器人鎖所攜帶的傳感器越來越多，將傳感器信息融合也成了智能移動機(jī)器人發(fā)展的重點(diǎn)。目前多傳感器融合的主要方法有：貝葉斯估計、卡爾曼濾波、加權(quán)平均法、D－S證據(jù)推理、統(tǒng)計決策理論等。

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智能移動機(jī)器人的未來發(fā)展

機(jī)器人的發(fā)展依托于現(xiàn)代科技的進(jìn)步，隨著5G時代的到來，機(jī)器人的發(fā)展也將更進(jìn)一步，更加智能高效的機(jī)器人很快將會登上歷史的舞臺。這些機(jī)器人將大幅度解放生產(chǎn)力，在各個領(lǐng)域?yàn)槿祟愄峁椭?，特別是在醫(yī)療、救援探索以及工業(yè)生產(chǎn)方面，機(jī)器人將起到重要的作用。智能移動機(jī)器人作為機(jī)器人中的一類，也將得到進(jìn)一步的發(fā)展，在人類的日常生活中扮演更為重要的角色。

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