移動機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用與展望

胡飛

[摘 要] 隨著我國科技的不斷發(fā)展，移動機(jī)器人已經(jīng)逐漸出現(xiàn)在人們的視野之中，移動機(jī)器人到底是什么——它是將路徑規(guī)劃、傳感器選擇以及感器信息融合為一體的技術(shù)綜合體。該種移動機(jī)器人的出現(xiàn)是我國機(jī)器人發(fā)展的一大進(jìn)步，推動了我國機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。

[關(guān) 鍵 詞] 導(dǎo)航；路徑規(guī)劃；多傳感器融合；高智能移動機(jī)器人

[中圖分類號] TP242.6 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）32-0229-01

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)的發(fā)展，在國際上已經(jīng)有一些公司開始研究移動機(jī)器人，并且已經(jīng)取得了一些成就，近年來，自主式的機(jī)器人無論是在工業(yè)還是農(nóng)業(yè)以及醫(yī)學(xué)等方面都備受關(guān)注，并且移動機(jī)器人的出現(xiàn)已經(jīng)引發(fā)了廣泛的熱議，人們對于移動機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用與展望已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)機(jī)器人，因此，研究移動機(jī)器人的發(fā)展對于我們的機(jī)械制造業(yè)而言有著重要的意義。本文就移動機(jī)器人的導(dǎo)航方式以及相關(guān)技術(shù)分析有關(guān)移動機(jī)器人的技術(shù)展望。

一、移動機(jī)器人的導(dǎo)航方式

在移動機(jī)器人的發(fā)展過程中，我們最常見的導(dǎo)航方式有光反射、視覺、味覺、聲音以及電磁，其中電磁導(dǎo)航是應(yīng)用最為廣泛的一種，這種技術(shù)產(chǎn)生于美國，并且日后在各國得到了廣泛應(yīng)用，這種電磁導(dǎo)航的原理是在路徑上連續(xù)埋設(shè)多條引導(dǎo)電纜，分別流過不同頻率的電流，通過感應(yīng)線圈對電流的檢測來感知路徑信息。而光反射導(dǎo)航的原理就是在機(jī)器人移動的路徑上連續(xù)鋪設(shè)光反射條，讓導(dǎo)航變得更加直接和簡單。視覺、味覺以及聲音這三種導(dǎo)航方式都是依據(jù)人的五官而模擬成的，其中視覺導(dǎo)航的檢測范圍更加廣泛，能夠獲取更加全面、完整的信息，同時在視覺這一方面，導(dǎo)航技術(shù)可以完全搭載在其他的硬件設(shè)施上，當(dāng)然，現(xiàn)在也有很多視覺導(dǎo)航方式，有些是分析像素，然后依照順序依次取出，分為多種傳感，讓人們有選擇地進(jìn)行使用。味覺導(dǎo)航是機(jī)器人利用一種化學(xué)式的傳感器進(jìn)行感知，通過一些氣流的方向以及濃度，感知到危險的存在，應(yīng)用最為廣泛的就是在火災(zāi)的救援中，這種味覺導(dǎo)航響應(yīng)速度極快，當(dāng)然，這種味覺導(dǎo)航也常常被用來探索一些空氣以及化學(xué)品泄漏。多種多樣的導(dǎo)航方式有著多種不同，人們可以依照自身的需要選擇，體現(xiàn)了移動機(jī)器人的應(yīng)用性。

二、移動機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)

在移動機(jī)器人中首先使用的就是定位技術(shù)，這種定位是在確認(rèn)機(jī)器人的不同坐標(biāo)以及自身的姿態(tài)狀況，這是移動機(jī)器人最本質(zhì)的內(nèi)容，也是最基本的環(huán)節(jié)。這種定位技術(shù)有兩種區(qū)分，第一種是絕對的定位，絕對定位是對機(jī)器人位置的精確定位，讓機(jī)器人的行動變得更加的精密，同時，絕對定位是根據(jù)我們的全球定位系統(tǒng)而建的，這種適合于不同的場景，但是我們所常用的就是路標(biāo)的定位，人們選擇某一個清晰的路標(biāo)，機(jī)器人則是通過一些對路邊的信息確認(rèn)以及相應(yīng)的探索來確認(rèn)自身的位置，為人們提供更好的服務(wù)，這種傳感技術(shù)可以讓機(jī)器人更加快速迅捷地感知周邊的環(huán)境，明確在不同環(huán)境中的位置以及定位。相對的定位則是有兩種導(dǎo)航方法，第一種是測距法，但并不能夠長久使用，采用這種技術(shù)的費(fèi)用相對于絕對定位低廉，相對定位不適合一些長時間以及長距離的定位。其次是機(jī)器人在行動過程中的路徑規(guī)劃，路徑規(guī)劃是人們關(guān)注移動機(jī)器人的熱議問題，移動機(jī)器人是否能夠按照某一個指標(biāo)或者指令從開始到結(jié)束選擇最優(yōu)的路徑，這種移動機(jī)器人使用路徑規(guī)劃的方法，主要依靠的就是可視圖以及柵格法，但是這兩種方法又各有優(yōu)缺點(diǎn)，可視圖只能夠求現(xiàn)有的最近，卻不能夠靈活變通，一旦受到多種障礙物的影響，就難以快速地提供服務(wù)。而柵格法需要精確地選擇柵格的大小，然后根據(jù)柵格的大小確定環(huán)境的分辨率是否高。

三、移動機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)的展望

隨著各種科學(xué)技術(shù)以及傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，我們的移動機(jī)器人也會向著越來越精準(zhǔn)、高快速、高科技的方向發(fā)展，因此，對于研究自助式機(jī)器人有著更加遠(yuǎn)大的前途以及展望，根據(jù)移動機(jī)器人的導(dǎo)航以及一些科研技術(shù)，應(yīng)當(dāng)充分地發(fā)揮視覺導(dǎo)航的優(yōu)勢作用，將目標(biāo)信息的完整性以及綜合性展現(xiàn)得更加突出，結(jié)合不同的圖像技術(shù)，發(fā)展更加快速。另一方面，機(jī)器人的不足之處，由于需要體積小以及負(fù)載能力問題，能夠根據(jù)不同的情景進(jìn)行多種變換，讓機(jī)器人能夠更具有靈活多變性，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。當(dāng)然，多種傳感器的應(yīng)用也應(yīng)當(dāng)被重視起來，由于一些傳感器的發(fā)展滯后，導(dǎo)致機(jī)器人的高精確還未能實(shí)現(xiàn)，因此，我們應(yīng)當(dāng)積極投入研究，將一些高精度的導(dǎo)航任務(wù)交付給移動機(jī)器人。

移動機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展帶來了一些新活力，我們要關(guān)注到新時代的科技發(fā)展，了解移動機(jī)器人為我們帶來的便利，幫助人們更加快速地接受、應(yīng)用移動機(jī)器人。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐國保，尹怡欣，周美娟.智能移動機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2017（2）：29-34.

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