移動定位技術在智能機器人設計中的應用

在智能機器人設計中應用移動定位技術，能夠優化機器人內部組織結構，使得機器人能夠了解周圍環境與自身位置，從而進行移動與決策。本文研究在探究智能機器人發展歷程的基礎上，論述了移動定位技術在智能機器人設計中的應用要點，并對智能機器人簡化運動模型進行分析。

【關鍵詞】移動定位技術 智能機器人設計

信息化時代背景下，智能機器人的設計不斷完善。尤其是移動定位技術的應用，完善了智能機器人的系統功能，提高了智能機器人的實際應用效率。移動定位技術，可以使智能機器人自動識別周圍環境，做出正確判斷，從而完成設定的任務。

1 機器人發展歷程

智能機器人起源于1920年，屬于自動化置。美國機器人學會，將機器人定義為可進行自動編程，智能化完成各項工作任務的機械。智能機器人，可以進行材料搬運、零件工具維修等，工作效率較高，能夠代替人類進行高危工作。智能機器人的發展，主要經歷了三個階段：第一階段，第一代機器人的工作方式，主要是人工展示之后，機器人再進行模仿，需要與計算機編程有效結合。第二階段，第二代機器人主要是利用傳感技術獲取周圍環境與任務對象的信息，機器人可以通過柔性方式適應環境。第三階段，第三代機器人具有較強的環境適應能力，能夠通過感知獲得事物的信息，功能比較強大，能夠進行推理、規劃、決策等。

2 定位技術在智能機器人設計中的應用要點

智能機器人，能夠通過導航定位確定位置，并進行移動完成任務。智能機器人在環境中移動，最重要的是了解自身位置，而采用移動定位技術，機器人可以在結構化與非結構化的環境中準確確定位置。智能機器人設計過程，應用的移動定位技術較多，常見的有以下幾種。

2.1 內部傳感器定位

內部傳感器定位技術，是智能機器人設計常用的移動定位技術之一。其主要是采用里程計、方向計等內部傳感器，通過累計測量去推算機器人的位置。內部傳感器定位技術，能夠確定機器人的初始位置與方向，從而完成定位。內部傳感器定位技術，具有一定的局限性，計算過程容易出現誤差，并且誤差會不斷積累擴大，影響智能機器人的定位精度。

2.2 主動傳感器定位

主動傳感器定位技術，主要是通過超聲波、激光等主動傳感器進行定位。主動傳感器定位技術，在智能機器人設計中的應用，需要在環境中設立電磁、紅外等信息標志。機器人在工作過程中，可以利用主動傳感器定位技術，獲取環境中的信息標志，從而確定自身位置。主動傳感器定位技術，主要是通過超聲波去獲取機器人在環境中的絕對坐標信息，通過激光測距儀去獲取機器人在環境中的相對坐標信息。此種定位方法，定位準確性較高，具有較強的抗干擾能力。

2.3 視覺傳感器定位

視覺傳感器定位技術，是智能機器人設計中常用的移動定位技術之一。其是近幾年研發的新型定位技術，工作原理主要是利用圖像處理方法，建立周圍環境的模型，再根據模型去確定機器人自身位置。此種定位方法的誤差性較低，計算過程比較復雜，對環境條件的要求較高。視覺傳感器定位技術，受到傳感器視場大小的影響較大，需要及時的解決此類問題，提高視覺傳感器定位的功能。

2.4 激光掃描定位

激光掃描定位，是智能機器人設計過程最常用的移動定位技術之一。其屬于高科技產物，是近幾年最新研發的新型科技。激光掃描定位技術，主要是利用旋轉鏡面機構發射激光束，并且能夠識別路標信息。通過路標信息，測量路標在環境中的幾何關系，依據已知路標與地圖的關系，利用計算傳感器系統計算位置信息，從而確定機器人自身位置。激光掃描定位技術，具有定位精度高、抗干擾性強、誤差小等特點，適合廣泛進行推廣使用。但是其同樣具有一定的局限性，發射的激光束會對人身造成傷害。

2.5 全球衛星定位

全球衛星定位技術，在智能機器人設計中的應用，主要是利用全球衛星定位系統，機器人可以接收到衛星所發射的信號，從而分析出環境位置。全球衛星定位技術，是國美研發的移動定位技術，其具有定位快速、準確等優點。但是受到天氣的影響嚴重，惡劣天氣會導致定位出現誤差。目前，采用DGPS能夠有效的解決天氣影響問題。全球衛星定位技術，主要應用于戶外作業的智能機器人。

3 機器人簡化運動模型

智能機器人簡化運動模型，對于智能機器人的工作安全具有重要意義，是具有較高價值的研發領域。智能機器人簡化運動模型，主要是針對障礙環境，需要機器人能夠自動定位環境信息，找出由起點到終點的路線捷徑，能夠有效的規避障礙。智能機器人簡化運動模型的建立，仍然處于研究階段，不同環境中機器人的路線規劃不同。目前，智能機器人在靜態路線規劃中取得了一定的成績，但是在靜態環境規劃中卻存在較大的不確定性。運動模型建設過程中，對障礙物信息獲知非常重要，最優路線的形成主要是根據環境信息推算出。因此，對于智能機器人簡化運動模型的建設，需要盡可能的獲取障礙信息，并且在最短時間內推算出最優路線。

4 結論

綜上所述，本文研究了智能機器人發展歷程，從內部傳感器定位、主動傳感器定位、視覺傳感器定位、激光掃描定位等幾方面，論述了移動定位技術在智能機器人設計中的應用要點，并對智能機器人簡化運動模型進行具體分析，以期為未來智能機器人的設計改進提供參考。

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作者簡介

郭沛正（2000-），男，河南省鄭州市人。現就讀于鄭州市第一中學，對計算機、電子信息等學科有濃厚興趣，多次到直升機6S店，軟件開發公司等相關單位參觀學習及動手實踐，并參加有關交流考察活動。

作者單位

鄭州市第一中學 河南省鄭州市 450000endprint