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1、智能机器人学生：罗士锋学号：14721693导师：李松生目录智能机器人发展现状与趋势智能机器人性能及其关键技术智能机器人的定义智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央处理器，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作。智能机器人三要素一是感觉要素，用来认识周围环境状态；二是运动要素，对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。智能机器人根据其智能程度分类传感型机器人智能机器人根据其智能程度分类交互型机器人
2、智能机器人根据其智能程度分类自主型机器人机器人技术的发展过程第一代为可编程示教再现型机器人,其特征是机器人能够按照事先教给它们的程序进行重复工作。即人手把着机械手,把应当完成的任务做一遍,或者人用示教控制盒发出指令,让机器人的机械手臂运动,一步步完成它应当完成的各个动作;第二代机器人(20世纪70年代)是具有一定的感觉功能和自适应能力的离线编程机器人,其特征是可以根据作业对象的状况改变作业内容,即所谓的知觉判断机器人;第三代机器人(20世纪80年代中期以后)是智能机器人,这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融
3、合,能够有效的适应变化的环境,具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。发展现状在各国智能机器人技术的发展中，美国在国际上一直处于领先地位。其技术全面、先进，适应性也很强，性能可靠、功能全面、精确度高，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。日本由于一系列扶植政策，各类机器人发展迅速。政府巨大资助给其带来了硬件优势，促进了智能机器人技术的发展。欧洲各国在智能机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位，全球约1/3的工业机器人是由欧盟机器人制造商制造的。智能机器人的关键技术多传感器信息融合多层次传感器融合微传
4、感器和智能传感器自适应多传感器融合导航与定位导航的基本任务有3点(1)基于环境理解的全局定位:通过环境中景物的理解,识别人为路标或具体的实物,以完成对机器人的定位,为路径规划提供素材;(2)目标识别和障碍物检测:实时对障碍物或特定目标进行检测和识别,提高控制系统的稳定性;(3)安全保护:能对机器人工作环境中出现的障碍和移动物体作出分析并避免对机器人造成的损伤。导航主要解决的问题（1）我（机器人）现在何处？（2）我要往何处走？（3）我要如何到达该处？导航系统中的定位及其跟踪问题路径规划问题导航的分类1)惯性导航 惯性导航是一种最基
5、本的导航方式。它利用机器人装配的光电编码器和陀螺仪,计算机器人航程,从而推知机器人当前的位置和下一步目的地。导航的分类2)磁导航（路径地下埋电缆，流过不同频率的电流，来作为路径信息）磁导航是目前自动导引车(automatedguidedvehicle,AGV)的主要导航方式。AGV是移动机器人中的一种,同时,AGV也是自动化物流运输系统柔性生产组织系统的核心关键设备。这种导航方式要在AGV运行路径上,开出深度为10mm左右,宽5mm左右的沟槽,在其中埋入导线。在导线上通以5～30kHz的交变电流,在导线周围产生磁场。AGV上左右
6、对称安装了2只磁传感器用于检测磁场强度,引导车辆沿所埋设的路径行驶。但是，AGV缺乏柔性,在原有路径上放置一个障碍物,该AGV就无法完成简单的避障动作。导航的分类3)视觉导航通常,机器人利用装配的摄像机拍摄周围环境的局部图像,然后,通过图像处理技术(如,特征识别、距离估计等)进行机器人定位和规划下一步的动作。导航的分类4)基于传感器数据导航 一般机器人都安装了一些非视觉传感器,如超声传感器、红外传感器、接触传感器等。有研究人员将超声数据与图像数据结合,通过事先训练好的神经网络预测障碍物的可能位置,从而使得机器人能够在动态非结构化
7、环境中实现自主导航。有研究人员将传感器数据作为模糊推理系统的输入,模糊系统将产生较优(针对某事先设定的代价函数而言)的机器人行为动作。导航的分类5)卫星导航GPS全球定位系统是以距离作为基本的观测量,通过对4颗GPS卫星同时进行伪距离测量,计算出用户(接收机)的位置。机器人通过安装卫星信号接收装置,可以实现自身定位,无论其在室内还是在室外。相对定位技术(1)测距法：采用光电编码器、里程计和航向陀螺仪。计算每个采样周期车轮移动路程之和。优点是良好的短期精度、低廉的价格和较高的采样速率。(2)惯性导航法：采用陀螺仪和加速度计。陀螺仪
8、测量回转速度（角速度），加速度计测量加速度。通过分别对时间进行一次积分和二次积分即可获得偏移的距离和角度。 相对定位技术的缺点：累积误差会很严重，不适合长距离或者长时间的定位，可以与绝对定位技术相结合绝对定位技术：(1)全球定位系统（GPS）(2)陆标定位：自然
