导游服务型机器人系统设计与分析

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1、硕士论文导游服务型机器人系统设计与分析移动机器人是机器人学的一个重要分支，其研究工作始于20世纪60年代。对移动机器人的研究首先要考虑机器人的移动方式，它可以是轮式的、履带式的、腿式的；其次要考虑移动机器人的驱动控制，以使机器入达到预期的行为；最后还要考虑机器人的避障导航或路径规划，这要涉及到诸如传感数据融合、模式识别、神经网络、环境映射等知识。所以，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，成为当前机器人的研究重点之一。特别在近期，移动机器人在空间探测、军事侦察以及民用中的物料搬运、家政服务等

2、领域表现出的广阔应用前景，对移动机器人的研究，提出了许多新的或挑战性的理论与工程技术课题，引起了越来越多的专家学者和工程技术人员的兴趣。这一领域的研究，大多集中在机器人结构设计、路径规划、控制方法、各种模型的建立、智能技术应用等方面”1。1．2国内外移动机器人的研究历史和现状移动机器人的研究始于60年代末期，斯坦福研究院(S对)的NilsNilssen和CharlesRosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名Shakey的自主移动机器人“1。其目的是研究应用人工智能技术，在复杂环境下机器人系统的自主推理、规划和控制。70年代末

3、以来，随着计算机的应用和传感技术的发展，移动机器人研究又出现了新的高潮。特别是在80年代中期，设计和制造机器人的浪潮席卷全世界，一大批世界著名的公司开始研制移动机器人平台，这些移动机器入主要作为大学实验室及研究机构的移动机器人实验平台，从而促进了移动机器人学多种研究方向的出现““”嘲。90年代以来，以研制高水平的环境信息传感器和信息处理技术，高适应性的移动机器入控制技术，真实环境下的规划技术为标志，开展了移动机器人更高层次的研究01。当今机器人技术的发展趋势主要有两个突出的特点：一个是在横向上，机器人的应用领域在不断扩大，机器人的种类日趋

4、增多；另一个是在纵向上，机器人的性能不断提高，并逐步向智能化方向发展n01。下面以移动机器人应用空间为主线，以其在各个领域里的应用为辅线介绍一下移动机器人研究和应用现状“⋯”’。1．2．1室外移动机器人室外移动机器人又称为自主陆地车，它的主要功能是在室外环境下实现车辆的无人驾驶，并根据需要完成一定的任务。根据室外智能机器人应用领域和道路环境的不同，目前室外移动机器人研究的侧重点可分为两方面：一是结构化道路(高速公路、高等级公路)上的车辆自主驾驶或辅助驾驶，其目标应用领域为民用运输部门或公路安全部门；二是移动机器人在非结构化道路(一般道路、

5、土路)上2硕士论文导游服务型机器人系统设计与分析的机动性、灵活性与自然环境下的越野性，其应用领域主要是军事和农业。这其中，因为军用机器人在士兵生命有危险的前线、污染的环境以及长时间单调的侦察、监视中有着人类所无以比拟的优势，因此发展尤为迅速，并收到了很好的实效，在这方面的研究中，美国～直处于领先地位。从80年代开始，美国国防高级研究计划局DARPA(TheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency)专门立项，制定了地面无入作战平台的战略计划。从此，在全世界揭开了全面研究室外移动机器人的序幕，经过30多年的发

6、展，迄今己经研究开发了几十种陆地移动机器人，按作战功能它们可以分为排雷、清障、爆破、通讯中继、侦察、巡逻等多种型号。美国的机器人技术全匿、先进、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；高智能、高难度的军用机器人、太空机器人等发展迅速，广泛使用于扫雷、布雷、侦察、站岗及太空探测方面“小”““m1。图1．2．L1是美国最近开发的多功能型军用地面移动机器人。。魔爪”【l6】机器人可执行爆炸物处理、侦察、通信、感测、安全、防护以及营救等任务，具有全天候、昼夜工作以及两栖能力。单兵可携带，重量不超过45公斤。“魔爪”经过改

7、造后的“剑”式机器人，在阿富汗侦察过敌军，曾经嗅出过致命的化学与放射性物质。图1．2．1．1美军“魔爪”地面移动机器人美国还大力支持、促进“洛克希德一马丁”与“通用”等军火巨头，继续研制新的产品，以满足伊拉克战场及其他未来战场的需要。1．2．2室内移动机器人室内移动机器人的应用空间一般限制在室内，环境具有相对结构化的特点。从功能上室内机器人可以分为核工业机器人、可移动工业装配机器人、服务机器人等。其中，服务机器人可以说是应用最为广泛的一类机器人。由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步，通过智能机器人系统，首次在制造领域以外的服务行业

8、，开辟了机器人应用的新领域，让机器人作为人的助手，使人们的生3硕士论文导游服务型机器人系统设计与分析活质量得以提高。目前在许多领域已经进行了很大的努力来开发服务机器人系统，并力争在较大范围内使