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时间：2021-12-28
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1、第15章智能机器人15.1智能机器人的概念15.2机器人感知15.3机器人规划15.4机器人控制15.5机器人系统的软件结构15.6机器人程序设计与语言习题十五15.1智能机器人的概念一般将机器人的发展分为三个阶段。第一阶段的机器人只有“手”,以固定程序工作,不具有外界信息的反馈能力；第二阶段的机器人具有对外界信息的反馈能力,即有了感觉,如力觉、触觉、视觉等；第三阶段,即所谓“智能机器人”阶段,这一阶段的机器人已经具有了自主性,有自行学习、推理、决策、规划等能力。这也正符合Agent的条件,所以,现在把智能机器人也作为一种Agen
2、t。智能机器人至少应具备四种机能：感知机能——获取外部环境信息以便进行自我行动监视的机能；运动机能——施加于外部环境的相当于人的手、脚的动作机能；思维机能——求解问题的认识、推理、判断机能；人-机通信机能——理解指示命令、输出内部状态,与人进行信息交换的机能。15.2机器人感知机器人的感知包括对外界和对自身的感知。感知机能是靠传感器来实现的。因而,机器人传感器可分为内部传感器和外部传感器两大类。内部传感器用来感知机器人的内部状态信息,包括关节位置、速度、加速度、姿态和方位等。常见的内部传感器有轴角编码器、加速度计、陀螺系统等。外部传感器用
3、来感知机器人外部环境信息,它又分为接触型和非接触型两种。前者有触觉、压觉、力觉、滑觉、热觉等,后者有视觉、听觉、接近觉、距离觉等。机器人传感器直接模仿人或生物的感觉器官。如根据人和昆虫眼睛的成像原理研制的视觉传感器,它能感受物体的形状、特征、颜色、位置、距离和运动等。还有听觉传感器、触觉传感器、味觉传感器等也是用相应的仿生原理制作的。立体摄像机和激光测距仪是机器人获得三维视觉的两类实用传感器。在机器人感知研究中,视觉方面的成果最为突出,机器人视觉已经成为一门新兴的独立学科。机器人视觉的主要目的是从整体上理解一个给定的三维景物,为此,图像
4、处理、模式识别、知识工程和三维视觉等技术特别是智能技术在机器人视觉的研制中得到了应用。15.3机器人规划机器人规划也称机器人问题求解。感知能力使机器人能够感知对象和环境,但要解决问题,即产生适应对象和环境的动作,还要依靠规划功能。规划就是拟定行动步骤。实际上它就是一种问题求解技术,即从某个特定问题的初始状态出发,寻找或构造一系列操作(也称算子)步骤,达到解决问题的目标状态。例如,给定工件装配任务,机器人按照什么步骤去操作每个工件？在杂乱的环境下,机器人如何
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