智能移動機器人的技術現狀及展望

孫梅梅

隨著社會的不斷進步以及科技的不斷發展，智能移動機器人應用到各個行業的發展中，據統計，其運動控制、路徑的規劃等應用最為廣泛。可以說智能移動機器人已和我們的生活息息相關，但是人們對其的了解還少之甚少，基于此，在本文，筆者就從不同的方面對智能移動機器人技術進行分析，并在現有的基礎上對未來機器人的發展進行展望。筆者認為現階段的智能移動機器人的核心技術包括三方面：一是路徑規劃技術；二是導航技術以及多傳感器信息融合技術，未來的主要發展方向也有三：高智能機器人、情感機器人以及視覺導航機器人。

【關鍵詞】智能移動機器人 技術現狀 未來展望 整體結構系統 技術分析

對于移動機器人，我們可以將其看做為一個智能的機械裝置。人類通過輸入一定的指令，可以自動完成編排程序。它的主要工作是代替或幫助人類完成一些人類自生無法完成的工作。另外，移動機器人的組成包括很多系統，其主要功能有四個：

（1）動態策劃與決策；

（2）環境感知；

（3）行為執行；

（4）操作。

它的發明是人類進步的標志性產物。

1 智能移動機器人的整體結構系統

對于機器人的研究起源于上個世紀的六十年代，那時研究機器人的目的主要是對任務對象進行識別，之外還具有一定的智能功能：可以自主的完成推理，并對路徑進行規劃和控制，隨著科技的發展，科研人員對原有的設備，路線進行改造，優化，并取得巨大的成就，現在的機器人相對研發伊始相比較更加智能。例如對環境具有一定的感知能力，之外，在人為的輸入指令后可以自主的進行任務的規劃和決策。對于一個獨立的智能移動機器人而言，它由分級結構，反應結構以及慎思/反應混和結構三大系統共同組成。下面我們就細致的對各個結構進行分析。

1.1 分級結構

分層結構對于反應結構和慎思/反應混合結構相比較，為最基本的機構系統，在機器人研發伊始，其功能較為單一，工作人員進行優化，其功能不斷的增加，其即為最為基本并使用最長的結構，它占據很大的優勢：可以智能的將感知、策劃執行進行分序；但是其也存在一定的缺陷：分序需要很長的時間，反應速度也有待提高。

1.2 反應結構

反應結構的功能更為強大，它可以同時操作操作功能和執行功能，一方面，兩者同時操作，運行時間也相對較快，使智能機器人的工作效率大大增加，另一方面；由于減少了結構規劃的部分，因而在對路徑進行規劃方面還有很多不足之處。

1.3 慎思/反應混和結構

對于慎思/反應混合結構而言，既可以說其是一個獨立的系統，因為其在功能上比反應結構更強大，利用更為先進的異步處理技術對其進行處理，獨立自主的執行任務；也可以說是反應結構的分支；因為這一系統是對反應結構的改革和創新。

2 智能移動機器人技術中占主導位置的技術分析

對于占主導位置的技術，在本文，筆者從導航技術、路徑規劃以及多傳感信息融合技術等三個方面進行分析。

2.1 導航技術

導航技術可以說是移動機器人的核心技術之一，它主要是應用于機器人的躲避障礙物的運動。其工作原理是機器人利用傳感器對環境進行感知，進而對周圍環境有所了解，對障礙物進行判斷，并通過自身的處理從而達到躲避障礙物的目的。這一技術發展的較為成熟，在機器人技術中廣泛應用，并進一步的拓展：進而發展了很多種導航模具：現階段應用最為廣泛的有GPS導航、磁導航以及視覺導航等三種導航。

2.2 路徑規劃技術

所謂的路徑規劃技術，通俗的講，就是在多條路徑中選擇一條最好的路徑。這一技術的“年齡”和機器人研究的“年齡”相差無幾，其起源于上個世紀七十年代。對于路徑的規劃根據機器人智能的程度分為兩種，一種是智能程度較高的機器人，已知全局路徑進而選擇最佳途徑，一種是智能程度較低，已知路徑的局部。兩種路徑規劃技術應用于不同的用途。

2.3 多傳感器信息融合技術

多傳感器信息融合技術的發展的時間相對較短，開始研究這種技術是二十世紀八十年代，雖然研究時間較短，但是其也機器人的核心技術之一。所謂的信息融合，是指不同環境下傳感器掌握的環境信息進行融合處理之后，進而將不同的環境在顯示屏上顯示。不同的環境信息具有冗長性，繁雜性，經過傳感器的處理，將信息進行及時有效的融合，并能夠精準的反應出環境的特點。

3 智能移動機器人技術的展望

3.1 高智能機器人

所謂的高智能機器人，就是具備人類基本感情的機器人。其是未來機器人發展的主要方向，但是現階段這一目標還不能實現，對于移動智能機器人的研究還處于基礎階段。要想研制出高智能機器人，應對“智能”二字有充分的理解。只有徹底，全面的理解智能，才能創造出新型高端的類人智能機器人。

3.2 情感機器人

感情機器人比高智能機器人更先進，該類機器人可以在有基本感情的基礎上進而對感情做更近一步的思考和理解。是機器人研究的最高境界。之外就是視覺導航機器人。

4 結束語

綜上所述，智能機器人的研制不是某一項技術就可以完成的，它涉及到眾多的領域，例如像計算機工程、傳感器，之外，其也有較為廣闊的應用前景。但是現階段其還在研發初期，有關科研部門應對其加大投入。在本文，筆者首先介紹了智能移動機器人的整體結構系統，之后又對智能移動機器人技術中占主導位置的技術分析，最后對未來研發智能移動機器人技術進行展望，以上便構成筆者在本文所闡述的論點，以期為讀者，相關工作者提供者提供幫助。

參考文獻

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作者單位

山東電子職業技術學院計算機科學與技術系 山東省濟南市 250200