在20世纪70年代末期,LAAS研制了HILARE机器人,这也是欧洲的第一个移动机器人研究项目。HILARE利用视觉传感器、激光测距仪和超声传感器进行环境导航,其利用超声传感器进行避障处理,而通过二维多边形环境空间表示和全局坐标系统实现导航和路径规划功能。
在20世纪70年代的移动机器人研究中,由于传感器和硬件设备的局限性,移动机器人主要集中于控制方案的研究,然而尽管如此仍出现一批具有巨大影响力的移动机器人项目,建立了移动机器人的基本研究框架,为后来的移动机器人的研究发展做出了巨大贡献。
进入20世纪80年代后,世界范围内开始了移动机器人研究的高潮,也出现了一大批成功移动机器人项目,并且逐步从实验室转向实际应用,应用范围也拓展到军事、深海、工业、农业等领域,研究内容也从自动避障,转向地图创建、自主探索、自主导航和路径规划、多机器人协作和特定任务的研究,将移动机器人的研究带入了一个多姿多彩的繁荣时代。
自20世纪60年代初人类研制了第一台机器人以后,机器人就显示出强大的生命力,在40年的时间里,机器人技术得到了迅速的发展。机器人学是现今高科技发展的代表方向之一。就其发展来看大致经历了以下三个阶段:
第一阶段,可编程的示教再现型机器人。
该类机器人不配备任何外部传感器,一般采用简单的开关控制、示教再现控制和可编程控制,机器人的作业路径或运动参数都需要示教或编程给定。它无法通过感知环境的变化而改善自身的性能与品质。
第二阶段,具有一定的感知功能和适应能力的离线编程型机器人。
该类机器人配备了简单的内部传感器,能感知自身运动的速度、位置、姿态等物理量,并以这些信息的反馈构成闭环控制;它还配有简单的外部传感器如简易视觉、力觉传感器等,因而具有部分适应外界环境的能力。论文网
第三阶段,智能型机器人。
该类机器人目前尚处于研究和发展之中。它具有多种外部传感器组成的传感系统,可通过对外部环境信息的获取、处理,确切地描述外部环境,能自主地完成某一项任务。一般地,它拥有自己的知识库和多信息处理系统,可在结构化或半结构化的环境中工作,能根据环境的变化做出相应的决策。智能机器人是多种高新技术的综合体,体现了一个国家的综合国力和科技水平。
智能移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。它能够按照预先给定的任务指令,根据己获取的地图信息做出全局规划,并且在行进过程中,不断感知周围局部环境的信息,自主做出决策,引导自身绕开障碍物安全行驶到达指定目标并执行预定的动作与操作。它在工业、民用以及军事等领域具有广泛的应用前景。发展智能移动机器人技术对加快我国的国防、工业与农业现代化,提高人民的生活水平有着重要的意义。不仅如此,智能移动机器人技术研究是一个多学科交叉的高科技领域,对人工智能、模式识别、自动控制、电子电气、机械设计等多个学科都提出了很高的要求。
在智能型机器人领域中,自主式移动机器人占据着重要的地位。按照不同的分类标准,自主式移动机器人有如下几种分类,
1.按工作环境来分,可分为室内移动机器人和室外移动机器人;
2.按移动方式来分,可分为轮式移动机器人、步行移动机器人、蠕动机器人、履带式移动机器人、爬行机器人和水下推进式机器人等;