移动机器人的发展历史与智能移动机器人体系结构和关键技术的介绍

　　1 。 移动机器人的发展历史移动机器人的研究可以追溯到20世纪60年代。斯坦福大学研究所成功地研制一种典型的自主移动机器人 Shakey。它具有在复杂环境下，对象识别，自主推理，路径规划及控制功能。与此同时，以General Electric Quadruped为代表的步行机器人也研究成功。它能在不平整，非结构化环境中运动。70 年代末，随着计算机技术的发展和应用，以及传感器技术的发展，移动机器人的研究又出现新的高潮。特别是80 年代开始，美国国防部 DARPA 的支助下，由 CMU， Standford 大学和 MIT 等单位开展的ALV研究；能源部制定的为期10 年的机器人和智能系统计划，以及后来的空间机器人计划；日本通产省的极限环境下作业机器人计划和人形机器人计划； 欧洲尤里卡中心的机器人计划等。除此之外，很多世界著名公司不惜投入重金，纷纷开始研究移动机器人。进入90年代后，随着技术的迅猛发展，移动机器人向实用化、系列化、智能化进军。涌现出许许多多智能移动机器人。如CMU 的Navlab系列移动机器人系统；德国Vamors-P和 Caravelle 系统；日本本田公司的P 系列和ASIMO 人型机器人；日本索尼的SDR-3X人型机器人和AIBO 娱乐型机器人等代表着移动机器人各个方面的先进研究成果。我国移动机器人是从八五期间开始这方面研究。同世界主要机器人大国相比，尽管我国在移动机器人的研究起步比较晚，但是发展却是很迅速。对于一些室外移动机器人的某些关键技术达到了或者接近国际先进水平［2］。国内移动机器人主要研究成果如下：清华大学的智能移动机器人THMR- Ⅲ， Ⅴ型机器人；中科院沈阳自动化所的AGV自主车和防爆机器人；香港城市大学的自动导航车及服务机器人；哈尔滨工业大学的导游机器人；中科院自动化所的全方位移动式机器人视觉导航系统；国防科技大学的双足机器人；由南京理工大学，北京理工大学，浙江大学等多所院校联合研究的军用室外移动机器人。此外国内还有北京航空航天大学，北京科技大学，西北工业大学等院校也进行移动机器人的研究。 2 。 智能移动机器人的体系结构智能移动机器人具有感知工作环境，任务规划能力和决策控制能力。它包括感知，规划和执行三种基本要素的体系结构。目前移动机器人有三种体系结构：分级结构，反应结构和慎思/反应混和结构，如图1所示。早期的移动机器人大多数采用分级