移动机器人的导航定位和地图构建技术综述

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上传日期: 2020-07-28

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标签:人工智能(26408)机器人(14929)传感器(19218)

  在非结构环境或动态环境下,移动机器人必须学会如何导航。目前相关的研究主要集中于机器人定位和地图构建两个方面。本文介绍了移动机器人的主要特征和发展概况,分析了移动机器人定位技术的研究动态,总结了移动机器人地图构建的主流技术和发展趋势,为进一步的研究工作建立了基础平台。

  20 世纪60 年代,工业大发展将工业机器人帶入工厂,从而将人类从危险繁杂的体力劳动中解放出来。随后,工业机器人与其他生产过程结合起来,继而产生了更多灵活性与智能性的要求。近年来,传统制造机器人市场之外又产生了新的市场需求(例如清洁、排爆、建筑、造船、农业等),人口老龄化更增进了满足人类社会需求的服务机器人的开发,而各类移动机器人的快速发展正满足了这样的市场需求。

  1 移动机器人概述

  移动机器人与传统工业机器人(机器人操作臂)相比,具有移动功能,在代替人从事危险、恶劣(如辐射、有毒等)环境下作业和人所不及的(如宇宙空间、水下等)环境作业方面,比一般机器人有更大的机动性、灵活性。

  移动机器人随其应用环境和移动方式的不同,研究内容也有很大差别。其共同的基本技术有传感器技术、移动技术、操作器、控制技术、人工智能等方面。它有相当于人的眼、耳、皮肤的视觉传感器、听觉传感器和触觉传感器。移动机构有轮式(如四轮式、两轮式、全方向式、履带式)、足式(如六足、四足、两足)、混合式(用轮子和足)、特殊式(如吸附式、轨道式、蛇式)等类型。轮子适于平坦的路面,足式移动机构适于山岳地带和凹凸不平的环境。移动机器人的控制方式从遥控、监控向自治控制发展,目前多综合应用机器视觉、问题求解、专家系统等人工智能技术研制自治型移动机器人。

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