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    32

    4.   结论 33

    致  谢 34

    参考文献 35

    1 绪论

    1.1 引言

    最近几年,世界的计算机技术与人工智能技术取得了大幅度的发展,而在自主智能移动机器人的研究上,也有很多学者在密切注意。移动机器人的特点是,自己机体上加载了传感器(例如测距仪、摄像机、红外设备等),凭借这种传感器,它可以自动实时地得到并提取周围环境的信息,建立三维环境模型,并且判断自己在地图上的坐标,同时可以跟随程序所设定好的路径移动,从而完成特定任务。鉴于它在军用、民用上的巨大价值以及其不可估量的科研价值,美国、俄罗斯、英国等发达国家从20世纪80年代末起就开始投入大规模的人力物力,进行智能移动机器人的研究工作。随着研究的一步步深入,世界智能移动机器人技术也取得了很大进步。现如今,这项技术已经广泛应用于工业、农业、交通运输、军事、医疗卫生等行业,解决了危险环境下的工作问题,减轻了人类的工作压力。目前,智能移动机器人在我国很多领域也有着巨大的应用需求,如太空和海底探索、矿井环境探测、深海光缆修复、化工等高危车间自动搬运、服务机器人等。

    然而,移动机器人在未知大规模环境中难以应用或受到很大限制,其主要原因如下:论文网

    一、在矿井探测、危险环境救援等特殊工作环境下,通常人类无法进入现场获取环境信息,必须依赖移动机器人实现对环境的探测和模型创建,而空间环境模型的创建和识别是移动机器人智能导航和路径规划等其他智能任务的基础。

    二、机器人和人类对环境感知方式不同。传统的人工地图模型并不适于机器人对空间环境的理解,必须创建适合机器人识别的地图模型,并能实现与人类的交流。

    三、为实现对未知大规模环境的穷尽快速遍历,必须制定有效的移动机器人自动探索方案。

    然后,这些提到的问题直到现在都没有理想成熟的解决方案。所以,为了提高移动机器人在未知环境下的工作能力和应用范围,自主探索和地图创建的研究是急需解决的关键难题。其中地图创建是研究在机器人运动过程中如何利用不确定的传感器测量数据建立最优的环境表示,从而创建局部地图,从局部地图确定机器人的下一步最优运动位置。从目前这一领域研究水平来看,我国与世界发达国家研究水平的差距是非常明显的,还处于刚起步阶段,是一个充满挑战和希望的科研方向。因此需要加快移动机器人地图创建技术研究,以提高我国在智能移动机器人领域的技术水平,更好地服务于国民经济和国防建设。因此开展自主智能移动机器人技术和应用的研究具有重要的理论意义和工程应用背景。文献综述

    1.2 移动机器人的研究发展

    1.2.1 机器人的定义和分类

    1.2.2 智能移动机器人的发展和典型代表

    1.3 移动机器人关键技术

    移动机器人研究涉及了自动控制、计算机、人工智能、机电系统、仪表与测量等多学科领域,是一个极为典型的复杂智能系统,从而引起了世界范围研究人员的极大关注。而关于移动机器人的公认难题和研究热点目前主要集中于以下几个方面:

    一、移动机器人自主导航控制;

    二、移动机器人自主探索;

    三、多机器人系统移动机器人控制体系结构;

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