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《智能機(jī)器人_科技論文寫作》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、.word可編輯.?物理與電子信息學(xué)院?2010級(jí)電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)(德州學(xué)院物理與電子信息學(xué)院,山東德州253023)【摘要】隨著新技術(shù)不斷被提出以及現(xiàn)有技術(shù)的高度發(fā)展,移動(dòng)機(jī)器人開始滲透人們的生活。隨著研究的深入,不論是仿生運(yùn)動(dòng)方面還是人工智能方面,都會(huì)發(fā)展到一個(gè)新的高度。那個(gè)時(shí)候的機(jī)器人將能夠很好的行走和跳躍,很好的模擬生物的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)經(jīng)過(guò)不懈的探索,人類必將在新材料的領(lǐng)域取得巨大突破。關(guān)鍵詞:移動(dòng)機(jī)器人;人工智能;仿生一、引言機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,它應(yīng)該說(shuō)是一個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個(gè)綜合性的結(jié)果,也同時(shí),為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一個(gè)重大影響的一門科學(xué)技術(shù),它的
2、發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中,各國(guó)加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)的投入,就加強(qiáng)了本國(guó)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?! ×硪环矫嫠彩巧a(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果,也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果,那么人類的發(fā)展隨著人們這種社會(huì)發(fā)展的情況,人們?cè)絹?lái)越不斷探討自然過(guò)程中,在改造自然過(guò)程中,認(rèn)識(shí)自然過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)人們對(duì)不可達(dá)世界的認(rèn)識(shí)和改造,這也是人們?cè)诳萍及l(fā)展過(guò)程中的一個(gè)客觀需要。二、智能機(jī)器人的分類機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,幾乎滲透到所有領(lǐng)域。智能移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)中的一個(gè)重要分支。早在60年代,就已經(jīng)開始了關(guān)于智能移動(dòng)機(jī)器人的研究。關(guān)于智能移動(dòng)機(jī)器人的研究涉及許多方面,首先,要考慮移動(dòng)方式,可以是輪式的、履帶式、腿式的,對(duì)于水下機(jī)器人
3、,則是推進(jìn)器。其次,必須考慮驅(qū)動(dòng)器的控制,以使機(jī)器人達(dá)到期望的行為。第三,必須考慮導(dǎo)航或路徑規(guī)劃,對(duì)于后者,有更多的方面要考慮,如傳感融合,特征提取,避碰及環(huán)境映射。因此,智能移動(dòng)機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合系統(tǒng)[1]。對(duì)智能移動(dòng)機(jī)器人的研究,提出了許多新的或挑戰(zhàn)性的理論與工程技術(shù)課題,引起越來(lái)越多的專家學(xué)者和工程技術(shù)人員的興趣,.專業(yè).專注..word可編輯.更由于它在軍事偵察、掃雷排險(xiǎn)、防核化污染等危險(xiǎn)與惡劣環(huán)境以及民用中的物料搬運(yùn)上具有廣闊的應(yīng)用前景,使得對(duì)它的研究在世界各國(guó)受到普遍關(guān)注。智能機(jī)器人根據(jù)其智能程度的不同,又可分為三種:(
4、1)傳感型機(jī)器人圖1又稱外部受控機(jī)器人。機(jī)器人的本體上沒(méi)有智能單元只有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和感應(yīng)機(jī)構(gòu),它具有利用傳感信息(包括視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)、接近覺(jué)、力覺(jué)和紅外、超聲及激光等)進(jìn)行傳感信息處理、實(shí)現(xiàn)控制與操作的能力。受控于外部計(jì)算機(jī),在外部計(jì)算機(jī)上具有智能處理單元,處理由受控機(jī)器人采集的各種信息以及機(jī)器人本身的各種姿態(tài)和軌跡等信息,然后發(fā)出控制指令指揮機(jī)器人的動(dòng)作。目前機(jī)器人世界杯的小型組比賽使用的機(jī)器人就屬于這樣的類型。(2)交互型機(jī)器人圖2.專業(yè).專注..word可編輯.機(jī)器人通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與操作員或程序員進(jìn)行人-機(jī)對(duì)話,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制與操作。雖然具有了部分處理和決策功能,能夠獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)一些
5、諸如軌跡規(guī)劃、簡(jiǎn)單的避障等功能,但是還要受到外部的控制。(3)自主型機(jī)器人圖3在設(shè)計(jì)制作之后,機(jī)器人無(wú)需人的干預(yù),能夠在各種環(huán)境下自動(dòng)完成各項(xiàng)擬人任務(wù)。自主型機(jī)器人的本體上具有感知、處理、決策、執(zhí)行等模塊,可以就像一個(gè)自主的人一樣獨(dú)立地活動(dòng)和處理問(wèn)題。機(jī)器人世界杯的中型組比賽中使用的機(jī)器人就屬于這一類型。全自主移動(dòng)機(jī)器人的最重要的特點(diǎn)在于它的自主性和適應(yīng)性,自主性是指它可以在一定的環(huán)境中,不依賴任何外部控制,完全自主地執(zhí)行一定的任務(wù)。適應(yīng)性是指它可以實(shí)時(shí)識(shí)別和測(cè)量周圍的物體,根據(jù)環(huán)境的變化,調(diào)節(jié)自身的參數(shù),調(diào)整動(dòng)作策略以及處理緊急情況。交互性也是自主機(jī)器人的一個(gè)重要特點(diǎn),機(jī)器人可以與人、與
6、外部環(huán)境以及與其他機(jī)器人之間進(jìn)行信息的交流。由于全自主移動(dòng)機(jī)器人涉及諸如驅(qū)動(dòng)器控制、傳感器數(shù)據(jù)融合、圖像處理、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等許多方面的研究,所以能夠綜合反映一個(gè)國(guó)家在制造業(yè)和人工智能等方面的水平。因此,許多國(guó)家都非常重視全自主移動(dòng)機(jī)器人的研究?! ≈悄軝C(jī)器人的研究從60年代初開始,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,目前,基于感覺(jué)控制的智能機(jī)器人(又稱第二代機(jī)器人)已達(dá)到實(shí)際應(yīng)用階段,基于知識(shí)控制的智能機(jī)器人(又稱自主機(jī)器人或下一代機(jī)器人)也取得較大進(jìn)展,已研制出多種樣機(jī)。三、智能機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀.專業(yè).專注..word可編輯.機(jī)器人技術(shù)是一種是以自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為主體、有機(jī)融合各種現(xiàn)代信息技術(shù)
7、的系統(tǒng)集成和應(yīng)用。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,極大地提升了生產(chǎn)品質(zhì)并成功解放了勞動(dòng)力資源。作為高技術(shù)領(lǐng)域中重要的前沿技術(shù)之一,機(jī)器人技術(shù)具有前瞻性、先導(dǎo)性的特點(diǎn),對(duì)學(xué)術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、保障國(guó)家安全、引領(lǐng)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展有著十分重要的作用。目前,相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)突破,從根本上為提升機(jī)器人技術(shù)的學(xué)術(shù)研究提供了必要的支持,為機(jī)器人的應(yīng)用范圍拓寬了道路,已涵蓋國(guó)防、航空航天、工業(yè)