移動機(jī)器人控制系統(tǒng)的發(fā)展方向?

國際上對機(jī)器人的研究開始于60年代后期的斯坦福研究院，在1972年制造出了第一臺具有自主移動能力的機(jī)器人。到70年代末期，國際上對移動機(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)和制造開始席卷全球。日木的本田和索尼、美國的通用等一批世界著名公司開始致力于研制移動機(jī)器人的運(yùn)動平臺，當(dāng)時所研究的移動機(jī)器人運(yùn)動平臺大多是作為實(shí)驗(yàn)室或研究院校的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺，以此來促進(jìn)移動機(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，并越來越受到關(guān)注。對于移動機(jī)器人的研究也將進(jìn)入了一個新的階段。

移動式機(jī)器人可通過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)遇到障礙物時能夠面向運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行自主的運(yùn)動，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)，但目前國際上對移動式機(jī)器人的研究大多都處于實(shí)驗(yàn)的階段，市場上比較實(shí)用的機(jī)器人大多都是半自主移動式的，需要通過外界的干預(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)器人更是離不開人的控制。

現(xiàn)在，國際上對機(jī)器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致。一般說來，人們都可以接受這種說法，即機(jī)器人是靠自身動力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機(jī)器人協(xié)會給機(jī)器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來搬運(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作的專門系統(tǒng)。”機(jī)器人能力的評價標(biāo)準(zhǔn)包括：智能，感覺和感知，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)，可使移動機(jī)器人向著智能化的方向發(fā)展，因此對運(yùn)動控制系統(tǒng)提出了更高的要求。通過對智能機(jī)器人的研究，熟悉其軟件和硬件的開發(fā)原理，掌握其運(yùn)動控制的特性，設(shè)計(jì)出智能的機(jī)器人控制系統(tǒng)，為我國移動機(jī)器人的后續(xù)功能擴(kuò)展建立一個穩(wěn)定、可行的平臺，而此平臺還可作為其它種類機(jī)器人的公共基礎(chǔ)開發(fā)平臺。對實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人的控制系統(tǒng)開發(fā)具有十分重要的意義，并為后期機(jī)器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

在對國內(nèi)外移動機(jī)器人控制系統(tǒng)的常見類型進(jìn)行全面的剖析后，得知移動機(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。對此，在此系統(tǒng)未來發(fā)展的過程中，必然會從以下幾個方面入手，來實(shí)現(xiàn)移動機(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、觸覺傳感器所構(gòu)成的；后者則是由視覺傳感器、范圍探測器以及接近傳感器等構(gòu)成?？偟膩碚f，在移動機(jī)器人在未來發(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)，在移動機(jī)器人領(lǐng)域當(dāng)中主要是有模式識別技術(shù)、圖像處理技術(shù)、語音識別技術(shù)等構(gòu)成的，其功能是處理傳感器所獲取到的信息。對此，在對當(dāng)前移動機(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的發(fā)展核心方向。??

多傳感器的信息融合技術(shù)??

在移動機(jī)器人領(lǐng)域不斷發(fā)展的進(jìn)程中，多傳感器必然會得到廣泛的運(yùn)用，來實(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)到對工作精度提升的目標(biāo)，同時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，并沒有得到廣泛的運(yùn)用，其根本原因是模糊邏輯無法運(yùn)用在未知的動態(tài)環(huán)境當(dāng)中，并且無法準(zhǔn)確的提取模糊規(guī)則。對此，能夠看出智能方法在移動機(jī)器人領(lǐng)域仍然具有較為廣闊的發(fā)展空間，并且在未來需要加大對該領(lǐng)域的研究力度。???

結(jié)語??

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