移动机器人自主控制
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1.1.3 移动机器人的特点

根据机器人的定义可以看出,机器人一般具有如下主要特征:

机器人的动作具有类似人或其他生物某些器官(如肢体、感官等)的功能;

机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变,是柔性加工的主要组成部分;

机器人具有不同程度的智能,如记忆、感知、推理、决策、学习等;

机器人具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。

另外,从移动机器人的定义以及移动机器人的体系结构中,我们可以知晓移动机器人最大的特点就是具有三大要素,即感觉要素、运动要素和思考要素。感觉要素是指移动机器人能够通过各种传感器来认识周围的环境状态;运动要素是指移动机器人能够根据自身的状态以及将要完成的任务来对外界做出的反应性动作;思考要素则是指移动机器人能够根据从感觉要素中获得的信息以及自己所要完成的任务,自主得出要采取什么样的反应动作才能比较合理地完成任务并最终做出决策。

根据自主性能的不同,移动机器人有不同的特点。半自主移动机器人拥有着一定的规划、组织和适应能力,同时能够接收远程操作者的指令以及辅助信息,并且能够将移动机器人的当前状态以及环境信息反馈到操作者。全自主移动机器人的最大特点就是自主性和适应性,其中自主性是指移动机器人在一定的环境中,可以不依赖于任何外界控制,独立自主地完成一些任务;适应性则是指移动机器人能够实时识别和探测周围的环境,并以此为前提,自动调整自身的参数和动作策略,能够处理紧急情况[4]

随着社会的发展,移动机器人逐渐成为生产、生活中一个重要的组成部分,可以代替人类完成某些工作,具备以下几个方面的优势:

提高生产率、安全性、效率、产品质量和产品一致性;

可以在危险或者恶劣的环境下工作,可以不知疲倦、不厌其烦地持续工作,这些工作属于3D(Dirty,Dull,Dangerous)类型;

除了发生故障或磨损,可以始终如一地保持精确度,而且通常具有比人高很多的精确度;

具有人类所不具有的某些能力,如大力气、高速度等;

可以同时响应多个激励或处理多项任务。