移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的發(fā)展方向?

國(guó)際上對(duì)機(jī)器人的研究開(kāi)始于60年代后期的斯坦福研究院，在1972年制造出了第一臺(tái)具有自主移動(dòng)能力的機(jī)器人。到70年代末期，國(guó)際上對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的研究達(dá)到了高潮，到了80年代中后期，機(jī)器人的設(shè)計(jì)和制造開(kāi)始席卷全球。日木的本田和索尼、美國(guó)的通用等一批世界著名公司開(kāi)始致力于研制移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，當(dāng)時(shí)所研究的移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平臺(tái)大多是作為實(shí)驗(yàn)室或研究院校的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以此來(lái)促進(jìn)移動(dòng)機(jī)器人研究方向多方面發(fā)展。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，以及在軍事、工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用與日俱增，關(guān)于機(jī)器人的理論研究、設(shè)計(jì)制造和應(yīng)用的新型機(jī)器人學(xué)也逐步形成，并越來(lái)越受到關(guān)注。對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人的研究也將進(jìn)入了一個(gè)新的階段。

移動(dòng)式機(jī)器人可通過(guò)自身的傳感器感知外界的環(huán)境和顯現(xiàn)自身的狀態(tài)，當(dāng)遇到障礙物時(shí)能夠面向運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行自主的運(yùn)動(dòng)，完成機(jī)器人系統(tǒng)的某些特殊功能。目前所研究的最理想的移動(dòng)機(jī)器人具有較高的智能水平，不需人為因素的干預(yù)，可以在各種負(fù)責(zé)的外界環(huán)境中自主完成程序中設(shè)定的任務(wù)，但目前國(guó)際上對(duì)移動(dòng)式機(jī)器人的研究大多都處于實(shí)驗(yàn)的階段，市場(chǎng)上比較實(shí)用的機(jī)器人大多都是半自主移動(dòng)式的，需要通過(guò)外界的干預(yù)，并在特定的環(huán)境中去執(zhí)行設(shè)定任務(wù)?，F(xiàn)在市面上的遙控機(jī)器人更是離不開(kāi)人的控制。

現(xiàn)在，國(guó)際上對(duì)機(jī)器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致。一般說(shuō)來(lái)，人們都可以接受這種說(shuō)法，即機(jī)器人是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。聯(lián)合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)給機(jī)器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來(lái)搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī)；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動(dòng)作的專門(mén)系統(tǒng)?！睓C(jī)器人能力的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括：智能，感覺(jué)和感知，包括記憶、運(yùn)算、比較、鑒別、判斷、決策、學(xué)習(xí)和邏輯推理等；機(jī)能，指變通性、通用性或空間占有性等；物理能，指力、速度、連續(xù)運(yùn)行能力、可靠性、聯(lián)用性、壽命等。因此，可以說(shuō)機(jī)器人是具有生物功能的空間三維坐標(biāo)機(jī)器。

新式智能控制算法出現(xiàn)，可使移動(dòng)機(jī)器人向著智能化的方向發(fā)展，因此對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)提出了更高的要求。通過(guò)對(duì)智能機(jī)器人的研究，熟悉其軟件和硬件的開(kāi)發(fā)原理，掌握其運(yùn)動(dòng)控制的特性，設(shè)計(jì)出智能的機(jī)器人控制系統(tǒng)，為我國(guó)移動(dòng)機(jī)器人的后續(xù)功能擴(kuò)展建立一個(gè)穩(wěn)定、可行的平臺(tái)，而此平臺(tái)還可作為其它種類機(jī)器人的公共基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。對(duì)實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人的控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)具有十分重要的意義，并為后期機(jī)器人的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

在對(duì)國(guó)內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的常見(jiàn)類型進(jìn)行全面的剖析后，得知移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)涵蓋了控制技術(shù)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)以及信息處理技術(shù)等多項(xiàng)領(lǐng)域。對(duì)此，在此系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中，必然會(huì)從以下幾個(gè)方面入手，來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)性能的提升。??

傳感技術(shù)更加先進(jìn)?

傳感器技術(shù)作為信息技術(shù)的核心分支，必然是移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展方向。傳感器技術(shù)通常被分析接觸式與非接觸式類型。其中，前者是由力和扭矩傳感器、觸覺(jué)傳感器所構(gòu)成的；后者則是由視覺(jué)傳感器、范圍探測(cè)器以及接近傳感器等構(gòu)成?？偟膩?lái)說(shuō)，在移動(dòng)機(jī)器人在未來(lái)發(fā)展的進(jìn)程中，其傳感技術(shù)必然需要大幅度提升，才能夠滿足移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)用的實(shí)際需求。??

信息處理技術(shù)更加高效??

所謂信息處理技術(shù)，在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域當(dāng)中主要是有模式識(shí)別技術(shù)、圖像處理技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)等構(gòu)成的，其功能是處理傳感器所獲取到的信息。對(duì)此，在對(duì)當(dāng)前移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀剖析后，能夠看出絕大多數(shù)采用的是視覺(jué)參與的導(dǎo)航技術(shù)，但是在效率方面是有待提升的，因此相信信息處理的高效性將是未來(lái)的發(fā)展核心方向。??

多傳感器的信息融合技術(shù)??

在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域不斷發(fā)展的進(jìn)程中，多傳感器必然會(huì)得到廣泛的運(yùn)用，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的更加執(zhí)行。在運(yùn)用多傳感技術(shù)的背景下，系統(tǒng)能夠有效的將傳感器所獲取到的信息進(jìn)行融合，并且對(duì)信息進(jìn)行篩選最終得到更加準(zhǔn)確的信息，進(jìn)而達(dá)到對(duì)工作精度提升的目標(biāo)，同時(shí)在控制性方面的提升具有積極意義。??

智能方法的運(yùn)用

在當(dāng)前移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)當(dāng)中，雖然智能算法的作用是非常顯著的，但是受到眾多因素的影響，并沒(méi)有得到廣泛的運(yùn)用，其根本原因是模糊邏輯無(wú)法運(yùn)用在未知的動(dòng)態(tài)環(huán)境當(dāng)中，并且無(wú)法準(zhǔn)確的提取模糊規(guī)則。對(duì)此，能夠看出智能方法在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域仍然具有較為廣闊的發(fā)展空間，并且在未來(lái)需要加大對(duì)該領(lǐng)域的研究力度。???

結(jié)語(yǔ)??

在機(jī)器人領(lǐng)域中，移動(dòng)機(jī)器人是核心分支，并且隨著移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)所發(fā)揮的作用日益顯著背景下，國(guó)內(nèi)學(xué)者在該領(lǐng)域的研究也是逐漸增多的。通過(guò)本文的研究，對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)與國(guó)外在移動(dòng)機(jī)器人的控制系統(tǒng)剖析后，得知國(guó)內(nèi)與發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在著一定的差距。對(duì)此，在未來(lái)研究階段，應(yīng)該促使移動(dòng)機(jī)器人與傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)等的融合。