智能移动机器人的技术现状及展望

孙梅梅

随着社会的不断进步以及科技的不断发展，智能移动机器人应用到各个行业的发展中，据统计，其运动控制、路径的规划等应用最为广泛。可以说智能移动机器人已和我们的生活息息相关，但是人们对其的了解还少之甚少，基于此，在本文，笔者就从不同的方面对智能移动机器人技术进行分析，并在现有的基础上对未来机器人的发展进行展望。笔者认为现阶段的智能移动机器人的核心技术包括三方面：一是路径规划技术；二是导航技术以及多传感器信息融合技术，未来的主要发展方向也有三：高智能机器人、情感机器人以及视觉导航机器人。

【关键词】智能移动机器人 技术现状 未来展望 整体结构系统 技术分析

对于移动机器人，我们可以将其看做为一个智能的机械装置。人类通过输入一定的指令，可以自动完成编排程序。它的主要工作是代替或帮助人类完成一些人类自生无法完成的工作。另外，移动机器人的组成包括很多系统，其主要功能有四个：

（1）动态策划与决策；

（2）环境感知；

（3）行为执行；

（4）操作。

它的发明是人类进步的标志性产物。

1 智能移动机器人的整体结构系统

对于机器人的研究起源于上个世纪的六十年代，那时研究机器人的目的主要是对任务对象进行识别，之外还具有一定的智能功能：可以自主的完成推理，并对路径进行规划和控制，随着科技的发展，科研人员对原有的设备，路线进行改造，优化，并取得巨大的成就，现在的机器人相对研发伊始相比较更加智能。例如对环境具有一定的感知能力，之外，在人为的输入指令后可以自主的进行任务的规划和决策。对于一个独立的智能移动机器人而言，它由分级结构，反应结构以及慎思/反应混和结构三大系统共同组成。下面我们就细致的对各个结构进行分析。

1.1 分级结构

分层结构对于反应结构和慎思/反应混合结构相比较，为最基本的机构系统，在机器人研发伊始，其功能较为单一，工作人员进行优化，其功能不断的增加，其即为最为基本并使用最长的结构，它占据很大的优势：可以智能的将感知、策划执行进行分序；但是其也存在一定的缺陷：分序需要很长的时间，反应速度也有待提高。

1.2 反应结构

反应结构的功能更为强大，它可以同时操作操作功能和执行功能，一方面，两者同时操作，运行时间也相对较快，使智能机器人的工作效率大大增加，另一方面；由于减少了结构规划的部分，因而在对路径进行规划方面还有很多不足之处。

1.3 慎思/反应混和结构

对于慎思/反应混合结构而言，既可以说其是一个独立的系统，因为其在功能上比反应结构更强大，利用更为先进的异步处理技术对其进行处理，独立自主的执行任务；也可以说是反应结构的分支；因为这一系统是对反应结构的改革和创新。

2 智能移动机器人技术中占主导位置的技术分析

对于占主导位置的技术，在本文，笔者从导航技术、路径规划以及多传感信息融合技术等三个方面进行分析。

2.1 导航技术

导航技术可以说是移动机器人的核心技术之一，它主要是应用于机器人的躲避障碍物的运动。其工作原理是机器人利用传感器对环境进行感知，进而对周围环境有所了解，对障碍物进行判断，并通过自身的处理从而达到躲避障碍物的目的。这一技术发展的较为成熟，在机器人技术中广泛应用，并进一步的拓展：进而发展了很多种导航模具：现阶段应用最为广泛的有GPS导航、磁导航以及视觉导航等三种导航。

2.2 路径规划技术

所谓的路径规划技术，通俗的讲，就是在多条路径中选择一条最好的路径。这一技术的“年龄”和机器人研究的“年龄”相差无几，其起源于上个世纪七十年代。对于路径的规划根据机器人智能的程度分为两种，一种是智能程度较高的机器人，已知全局路径进而选择最佳途径，一种是智能程度较低，已知路径的局部。两种路徑规划技术应用于不同的用途。

2.3 多传感器信息融合技术

多传感器信息融合技术的发展的时间相对较短，开始研究这种技术是二十世纪八十年代，虽然研究时间较短，但是其也机器人的核心技术之一。所谓的信息融合，是指不同环境下传感器掌握的环境信息进行融合处理之后，进而将不同的环境在显示屏上显示。不同的环境信息具有冗长性，繁杂性，经过传感器的处理，将信息进行及时有效的融合，并能够精准的反应出环境的特点。

3 智能移动机器人技术的展望

3.1 高智能机器人

所谓的高智能机器人，就是具备人类基本感情的机器人。其是未来机器人发展的主要方向，但是现阶段这一目标还不能实现，对于移动智能机器人的研究还处于基础阶段。要想研制出高智能机器人，应对“智能”二字有充分的理解。只有彻底，全面的理解智能，才能创造出新型高端的类人智能机器人。

3.2 情感机器人

感情机器人比高智能机器人更先进，该类机器人可以在有基本感情的基础上进而对感情做更近一步的思考和理解。是机器人研究的最高境界。之外就是视觉导航机器人。

4 结束语

综上所述，智能机器人的研制不是某一项技术就可以完成的，它涉及到众多的领域，例如像计算机工程、传感器，之外，其也有较为广阔的应用前景。但是现阶段其还在研发初期，有关科研部门应对其加大投入。在本文，笔者首先介绍了智能移动机器人的整体结构系统，之后又对智能移动机器人技术中占主导位置的技术分析，最后对未来研发智能移动机器人技术进行展望，以上便构成笔者在本文所阐述的论点，以期为读者，相关工作者提供者提供帮助。

参考文献

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[3]张万绪，赵陈威，张雅爱，卢恩超，卓强辉.基于视觉的智能移动机器人的运动目标检测与跟踪[J].西北大学学报（自然科学版），2012（03）.

作者单位

山东电子职业技术学院计算机科学与技术系 山东省济南市 250200