移动机器人的发展展望
作者:Ricky   文章来源: Roboticfan.Com    更新时间:2004年04月29日   打印此文    浏览数:

虽然机器人已经发展了差不多整整50年了,但是由于涉及的技术太复杂,因此尽管已经几十年过去了,机器人还远远没有如人们预期的那样在我们的生活中出现。

但是得益与相关技术的飞速发展,比如计算机,和传感器技术,可以说为高级移动机器人发展扫清了障碍。很多移动机器人即将进入我们的生活。在进入21世纪以后,已经有超过6家公司发布了家用洗尘机器人,Sony公司的AIBO机器狗更是以超过1W人民币的售价在全世界范围内卖出了上万只,这无疑给机器人市场注入了一只强心剂,同时促使了很多公司去开发更高级的机器人,包括类人机器人。日本本田公司的Asimo和Sony公司的Qrio无疑是此中翘楚。看到了日本在这方面的成就,连美国NASA的机器人专家也不得不重新审视自己当初放弃类人机器人开发得决策是否正确。在家用市场得到充分发展得同时,工业用自动引导移动机器人(AGV)也得到了飞速发展,在拥有了视觉和激光扫描传感器之后,AGV已经被提高到了一个新的高度了,将来得工业用AGV将不在只能延着固定路线走了。毫无疑问,移动机器人发展的一个转折期就要来临了。下面我逐部分析移动机器人发展的限制因素。

驱动系统:

最新的电气和机械技术能够使移动机器人完全没有障碍的应用于家居和办公环境,但是,在工业上,系统的稳定性和可重复性还需要进一步提高,对于家用的移动机器人,进一步减小其体积也是必须要考虑的。除了类人机器人的行走问题才刚刚解决意外,普通移动机器人的轮式结构已经整整发展了50年了,无疑在这个方面,驱动系统已经不在限制移动机器人发展的部分了。

 

传感器系统:

视觉和听觉传感器已经是非常的便宜了,一个质量非常不错的摄像头系统只有200RMB就可以在电脑市场买到了,听觉传感器就更便宜了,10几块RMB的麦克风随便那里都可以买到。在计算机图像处理技术日新月异的今天,很快就能出现比较成熟的图像识别和处理软件,到那个时候,以前限制机器人系统的传感器问题将得到根本性的解决,机器人从理论上已经拥有和人类一样的感知能力了。

编码器,加速传感器,陀螺仪,GPS系统和激光扫描传感器也已经在工业上很广泛的被使用了。再加上视觉传感器,工业上使用的机器人在感知能力上已经超过了人类自身。

计算处理能力:

如果90年代以前限制机器人发展的原因是其计算处理能力的话,哪进入21世纪以后,这将不在瓶颈了。在90年代初期,美国AIII举办的移动机器人竞赛中还常常出现抱着两台80286台式机的机器人。现在随便弄一台笔记本都可以提供相当于当时100倍计算处理能力。更别说其CPU的主频每天都在被提高中,其处理能力也在以每2年翻一倍的速度增长。

同时处理软件功能也在不断增强中,现在的我们可以不用再为找一个编译器而满世界找资料了,也可以不用再为软件中的bug而绞尽脑汁了,我们可以舒舒服服坐在家里,听着音乐,喝着咖啡编写控制程序。遇到任何问题都有相当详细的说明文档供参考。

软件壁垒:

缺少一套可以适应不同环境和任务的控制算法是目前制约移动机器人发展的最大障碍。目前的算法都仅仅能够适用在被规划好的环境,在没有规划好的环境中,机器人几乎是寸步难行。代表当今移动机器人方面最高水准的美国NASA的火星ROVER也是有人类操控的。对于移动机器人来说,能够移动是最基本的要求,因此发展一套能够让机器人具备人类一样移动能力的的控制软件就变的至关重要。

同样,视觉处理也是也其中一个很关键的问题。

总结:

综上所述,移动机器人发展中所必须的3大部件都已经没有硬性上的制约了,而目前在移动机器人发展中唯一制约其发展的已经是软件问题了。


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