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        地面可移動服務機器人發(fā)展現(xiàn)狀

        2017-03-06 03:20:22李瑞峰李漢舟
        導航與控制 2017年1期
        關鍵詞:服務

        李瑞峰,李漢舟

        (中國航天科技集團第十六研究所,西安710100)

        地面可移動服務機器人發(fā)展現(xiàn)狀

        李瑞峰,李漢舟

        (中國航天科技集團第十六研究所,西安710100)

        行走機構決定了地面可移動服務機器人的特性和應用領域,按照行走機構的不同,將地面可移動服務機器人分為輪式、履帶式和多足式,介紹了各種地面可移動服務機器人的發(fā)展現(xiàn)狀和應用特點,特別探討了雙足機器人在人類生活中的應用前景。提出了地面可移動服務機器人7大關鍵技術:導航定位、路徑規(guī)劃、多傳感器融合、機構設計與動力、智能控制、能源供給和管理、人機接口。分析了發(fā)展地面服務機器人的迫切性,給出了我國軍用和民用可移動服務機器人的關系和發(fā)展思路思路。

        地面可移動機器人;服務機器人;輪式;履帶式;多足式;兩足類人機器人

        0 引言

        近十年來,機器人技術發(fā)展迅猛,逐漸成為影響人類生產和生活的一項關鍵技術,正在引領第三次工業(yè)革命。機器人技術被麥肯錫公司認定為12項引領全球經濟變革的顛覆性技術之一,以及2015年世界十大技術之一[1]。因此,機器人技術越來越受到世界各國的高度關注,主要經濟體紛紛將發(fā)展工業(yè)自動化和機器人產業(yè)上升為國家戰(zhàn)略。例如,美國的制造業(yè)復興計劃,日本的機器人新戰(zhàn)略,德國工業(yè)4.0,韓國的智能機器人基本計劃等等。我國政府也高度重視發(fā)展機器人技術和產業(yè),“中國制造2025”規(guī)劃將機器人作為建設制造強國的重點領域。同時,我國正加緊制定機器人產業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃,助推本土機器人在研發(fā)、推廣應用以及標準體系建設等方面的發(fā)展。

        目前,機器人技術越來越向智能方向發(fā)展,應用領域早已不再局限于傳統(tǒng)的工業(yè)制造,而是更多地轉向助老助殘、家用服務、特種服務等領域,這類機器人被統(tǒng)稱為服務機器人。國際機器人聯(lián)合會(International Federation of Robotics,IFR)將其定義為:服務機器人是一種半自主或全自主工作的機械電子裝備,它能完成有益于人類的服務工作,但不包括從事生產的設備[2]。在我國《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006?2020年)》中對智能服務機器人給予了明確定義[3]:“智能服務機器人是在非結構環(huán)境下為人類提供必要服務的多種高技術集成的智能化裝備?!?/p>

        按照使用領域,服務機器人可分為空中服務機器人、水下服務機器人及地面服務機器人。其中,地面服務機器人往往面臨著非結構化的運行環(huán)境,需要在家庭、山地、叢林等各種未知的復雜環(huán)境中運行,研究難度最高,應用和發(fā)展速度也最慢。但相比空中服務機器人,地面服務機器人無論是在軍事領域還是民用領域都有著更加廣闊的應用范圍和市場空間。特別是近年來個人機器人(Personal Rorbot,PR)概念已經被提出來,未來人類社會個人機器人會像個人計算機(Personal Computer,PC)一樣普遍。因此,研究能夠在地面自主運動的服務機器人的發(fā)展現(xiàn)狀和關鍵技術,對我國機器人發(fā)展具有重要意義。

        由于行走機構決定了地面移動服務機器人的特性和應用領域,本文按照行走機構的不同,將地面移動服務機器人分為輪式、履帶式和多足式,介紹各種可移動地面服務機器人的發(fā)展現(xiàn)狀和特點。此外,還特別針對與人類有著天然親和力的雙足機器人進行了詳細介紹。在此基礎上,提出了地面可移動服務機器人的導航定位、路徑規(guī)劃、多傳感器融合、機構設計與動力、智能控制、人機接口等7大關鍵技術。最后,給出了我國軍用可移動服務機器人和民用可移動服務機器人的關系和發(fā)展思路。

        1 輪式可移動服務機器人

        輪式可移動服務機器人具有自重輕、承載大、機構簡單、驅動和控制相對方便、行走速度快、機動靈活、工作效率高等優(yōu)點,被大量應用于空間探測、醫(yī)療服務等領域。

        世界上第一臺自主輪式移動機器人由斯坦福機器人研究中心于20世紀60年代末研制,并將其命名為Shakey[4],如圖1所示。Shakey是首臺采用了人工智能學的機器人,配備有電視攝像機、碰撞傳感器、三角法測距儀、驅動電機、板上邏輯器和相機控制單元[5?6]。

        20世紀80年代初期,輪式機器人的研究隨著計算機相關技術的提高進入新的階段,比較典型的有蘇聯(lián)研制的Lunokhod 1輪式無人探索機器人[7],如圖2所示;法國圖盧茲LASS實驗室研發(fā)的配有激光測距儀和超聲波的Hilare輪式移動機器人;美國斯坦福大學人工智能實驗室開發(fā)的以機器視覺傳感器為主的Stanford Cart移動機器人[8]。1984年,美國“機器人之父”英格伯格推出了采用輪式結構的Helpmate機器人,能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件等,如圖3所示。

        20世紀90年代,比較典型的輪式移動機器人有美國火星探測機器人索杰那、德國的輪椅機器人Navchair等。Navchair是早期代表性的智能輪椅,考慮了殘疾人群的特點,采用超聲波和紅外等傳感器,設計了巡墻、躲避行人和根據(jù)目標調整速度等安全技術,如圖4所示。

        進入21世紀以后,隨著人工智能的快速發(fā)展,輪式機器人技術正朝著更高的自主性,更好的適應性和交互性方向快步前進,當前世界輪式機器人主要應用方向有3個:

        1)空間探索機器人。具有代表性的成果有美國的火星探索機器人機遇號和好奇號(如圖5和圖6所示),它們都成功登陸并開展科研探測。我國的嫦娥三號月球探測器的玉兔號月球車也實現(xiàn)了對月球的成功探測,如圖7所示。

        2)服務機器人。許多家庭服務機器人采用輪式結構,如目前應用很廣泛的掃地機器人。

        3)無人駕駛汽車。無人駕駛汽車并非嚴格意義上的機器人,但是其應用像一個自動運載的機器人。2015年5月,谷歌公開展示了其無人駕駛汽車的原型,如圖8所示。它實現(xiàn)了完全自主運行和精確定位,是目前無人駕駛汽車技術較高成就的代表。除谷歌外,奔馳、奧迪、現(xiàn)代等傳統(tǒng)汽車企業(yè)也在加緊無人駕駛汽車技術的研發(fā)。雖然針對其是否能夠取代傳統(tǒng)汽車成為今后主流交通運輸工具這一問題還存在爭議,但是無人駕駛汽車技術無疑會成為下一代輪式機器人發(fā)展的潮流。

        綜上所述,輪式機器人在平坦地面和一般的越野地形有著優(yōu)良的性能和廣泛的應用。但是,一旦遇到較復雜的地形,其通過率便大打折扣。履帶式可移動機器人可以適應更復雜的越野路面及更大的負載能力。

        圖1 Shakey機器人Fig.1 Robot of Shakey

        圖2 Lunokhod 1機器人Fig.2 Robot of Lunokhod 1

        圖3 Helpmate機器人Fig.3 Robot of Helpmate

        圖4 Navchair機器人Fig.4 Robot of Navchair

        圖5 機遇號Fig.5 Opportunity

        圖6 好奇號Fig.6 Curiosity

        圖7 玉兔號Fig.7 Jaderabbit

        2 履帶式可移動服務機器人

        與輪式機器人相比,履帶機器人擁有以下的主要優(yōu)勢:

        1)支撐面大,可以在松軟、泥濘的場地作業(yè),越野機動性好;

        2)轉向半徑極小,可原地轉向;

        3)履帶上有履齒,增大摩擦,可以發(fā)揮更大的牽引力;

        4)有良好的越障和自復位能力,帶有履帶臂的機器人可以像足式機器人一樣行走。

        2005年3月,美國陸軍首次在伊拉克戰(zhàn)場上部署了18個遙控“魔爪”系列SWORDS機器人士兵[9]。如圖9所示,它采用履帶式地盤,可以輕易通過樓梯、巖石堆和鐵絲網(wǎng),在雪地及河水中也能行走自如[10]。

        Packbot機器人由iRobot公司制造,如圖10所示。目前有3種型號:偵察型、探險型和處理爆炸裝置型,全部采用相同的履帶式底盤[11],可以攀爬54°的斜坡,可在3m深的水下作業(yè),也可以14km/h的速度在開闊地行駛。它的前部安裝著2條短的前肢,能夠爬樓梯。這2條短肢具有防水功能,能夠跨越淺的河流與崎嶇山路[12?13]。

        圖11是我國首款定型的作戰(zhàn)機器人,采用了雙節(jié)雙履帶式的移動方式。并在履帶的前段增加了一節(jié)機械旋轉臂,進一步提高了通過能力,能夠適應更多的道路情況。

        靈晰?B型排爆機器人如圖12所示,由中國科學院沈陽自動化研究所研制。它高2m,重100kg,結構為關節(jié)履帶車;行駛速度為0m/min~30m/min,無級變速;機動性高,可在斜坡和小于4°的樓梯上行走,跨越300mm高的障礙。可全方位行走,有較強的地面適應能力。

        履帶式機器人由于行駛、承載裝置的成本與行駛損耗較高,速度比較慢,噪音大,多用在軍用機器人,在民用機器人方面應用比較少。

        圖9 SWORDS機器人Fig.9 Robot of SWORDS

        圖10 Packbot機器人Fig.10 Robot of Packbot

        圖11 我國首款定型的作戰(zhàn)機器人Fig.11 The first fighting robots of China

        圖12 靈晰?BFig.12 Ling Xi?B

        3 多足式可移動服務機器人

        上述機器人都要依靠輪帶式系統(tǒng)進行機動,所以與其說它們是“機器人”,不如說它們是“機器車”。而且,普通輪式機器人無法適應崎嶇、不規(guī)則的路面,履帶式機器人亦無法跨越溝壑、障礙、臺階等常見地形。相對于輪式、履帶式機器人,足式機器人有以下優(yōu)點:1)輪式機器人足端的軌跡是一條連續(xù)的線,而足式機器人足端的運動軌跡在平面上是離散的點,因此足式機器人可以適應各種地形;2)足式機器人的腿部是其驅動結構,而且每條腿有多個自由度,因此足式機器人的運動靈活性更高;3)足式機器人的機體可以與地面相互分離,這使得足式機器人可以在不規(guī)則地面上任意調節(jié)機體的位姿,不必考慮各個支撐點相對于機體的位置。

        最早有人駕駛的足式機器人為美國20世紀60年代通用電氣公司研制的四足電控步行車Walking Truck[14?15],如圖13所示。它重1350kg,步行速度為6.4km/h,作為第一個有計算機參與控制的機器人,盡管沒有實際投入使用,也應該被認為是現(xiàn)代步行機器人發(fā)展史上的一個里程碑[17]。

        20世紀80年代,該領域的研究逐漸進入到擁有自主行為的智能時代。最具代表性的四足機器人就是TITAN系列[17],如圖14所示。這款四足機器人采用了電機驅動和繩傳動,行走速度根據(jù)負載情況的不同可在0.3 m/s~0.9m/s的范圍之間調整[18]。

        2005年,美國波士頓動力公司研制出四足機器人Big Dog[19?20],如圖15所示,俗稱“大狗”,重約109kg,全身安裝有50個傳感器,能通過控制4條腿實現(xiàn)站立、下蹲、爬行、小跑以及快速跳躍前進,在平坦地形條件下能攜帶154kg物資,實驗測試中跳躍前進的最大速度可達11km/h[21?22]。

        如圖16所示,國產足式機器人在技術方面也取得了突破性進展。國產“大狗”擁有5種行走步態(tài),可承擔運輸、偵察或打擊任務,另外在道路設施被破壞較嚴重的災害現(xiàn)場也可發(fā)揮作用。

        圖13 Walking Truck機器人Fig.13 Robot of Walking Truck

        圖14 TITAN?VII機器人Fig.14 Robot of TITAN?VII

        圖15 “大狗”機器人Fig.15 Robot of Big Dog

        圖16 國產“大狗”機器人Fig.16 Robot of domestic Big Dog

        在多足機器人中,兩足機器人是最特殊的一類。兩足對行走過程的穩(wěn)定性控制要求非常高,因此是多足機器人中最難的一類。同時,兩足機器人具有類似于人類的基本外貌特征和步行運動功能,在一定環(huán)境中自主運動,并與人進行一定程度的交流,更容易融入人類的家庭和社會。同時還具有占用空間小,活動范圍大,可以輕松上下臺階,不受障礙物阻擋等優(yōu)點,非常適合在家庭里普遍具有的有限非結構環(huán)境中活動[23]。兩足類人服務機器人作為最具前景的地面移動服務機器人,本文做進一步介紹。

        4 兩足類人服務機器人

        日本是世界上投身于兩足類人機器人領域研究最活躍的國家,各類企業(yè)、科研機構和院校在類人機器人研究領域做了大量的工作,為日本在類人機器人研究領域保持世界領先地位奠定了基礎。

        1973年,日本早稻田大學加藤一郎研究室開發(fā)的WAB0T?1[24]是現(xiàn)實世界中最早出現(xiàn)的類人機器人。隨后日本以服務機器人為目標,不斷在兩足類人機器人領域取得各種突破性的進展。

        近年來,以日本本田技研工業(yè)株式會社(后文簡稱“本田”)的ASIMO系列和日本產業(yè)技術綜合研究院的HRP系列在輿論上和學術界取得的影響最大。

        圖17羅列了本田公司歷代研制的有代表性的兩足類人機器人。本田于1986年開始研究類人機器人,先制造了樣機E0來進行擬人步態(tài)研究[25]。在E0的基礎上,研制了一系列兩足步行機器人樣機(E1?E6),因此其在類人機器人的肢體機構設計、平衡控制算法與步態(tài)規(guī)劃方法等方面積累了大量關鍵技術和經驗[26?28]。

        圖17 從E0到ASIMO的進化歷程Fig.17 Evolution history from E0 to ASIM

        2000年11月本田發(fā)布兩足類人機器人ASIMO,它高120cm,質量為52kg,步行速度最高可達1.6km/h,是當時運動能力最為靈活的兩足類人機器人。ASIMO融入了更多的智能技術,比如基于視覺的手勢識別、物體識別和面部識別等,同時演示了與人類自然語言交互的能力。2015年2月9日,本田在阿聯(lián)酋迪拜舉行的第三屆政府峰會現(xiàn)場展示新一代機器人阿西莫(ASIMO)。這款最新版本的阿西莫可以更加精確地模仿人類的動作,不僅能夠行走、跳舞、上下樓梯,還能完成擰開瓶蓋、端茶倒水、踢足球等更為靈活的動作,如圖18和圖19所示。阿西莫的最終發(fā)展目標就是走進家庭服務人類[29?30]。

        圖18 ASIMO擰開茶杯倒水Fig.18 Unscrewed the teacup

        圖19 ASIMO跑步踢球Fig.19 Run and play football

        Humanoid Robotics Project(HRP)是日本川田工業(yè)株式會社與日本國家產業(yè)技術研究院(National Institute of Advanced Industrial Scienceand Technology,AIST)主持,日本經濟產業(yè)省與日本新能源產業(yè)技術綜合研究機構(NewEnergyandIndustrial Technology Development Organization,NEDO)資助的通用家庭服務仿人機器人研究計劃[31],旨在開發(fā)能夠在人類作業(yè)、生活環(huán)境中的與人協(xié)調、共存,能夠完成復雜作業(yè)任務的仿人機器人系統(tǒng)。

        HRP系列機器人的發(fā)展歷程如圖20所示,HRP在起步階段直接購買了本田的P3仿人機器人作為研究平臺,并根據(jù)計劃的研究需求對P3進行了改裝,將之命名為HRP?1,于1997年公開。HRP?2是HRP?1的后續(xù)產品,質量為58kg,高154cm,最高步行速度2km/h,搭載了ART?Linux作為操作系統(tǒng)。與ASIMO相比,HRP?2機器人能從平躺姿態(tài)自主恢復站立,也能夠在即將摔倒的時候通過全身協(xié)調運動來降低碰撞對它的沖擊[32]。2007年,HRP?3PrometMk?II公布,其身高160cm,體重68kg,全身42自由度,具備7自由度靈巧的手臂和6自由度靈巧的手。2009年,AIST發(fā)布了女性仿人機器人HRP?4C,如圖21所示,HRP?4C身高158cm,體重43kg,并依照人類女性設計了頭部外形,其頭部的計算機可根據(jù)語音識別結果做出響應動作。體內裝有30個發(fā)動機,能夠幫助她行走和揮舞手臂,面部的8個發(fā)動機則賦予她憤怒、驚訝等表情。充電一次可行走20min[33]。

        圖20 HRP系列機器人的發(fā)展歷程Fig.20 The development history of HRP series robot

        圖21 HRP?4C做出驚訝的表情Fig.21 Surprised expression of HRP?4C

        韓國的仿人機器人研究起步相對較晚,但是發(fā)展較快。HUB0[34]是韓國KAIST(韓國高等科學技術研究院)研發(fā)的最新款仿人機器人,如圖22所示。它具有語音識別和合成的功能,還有高度復雜的視覺功能,兩只眼睛能單獨或協(xié)調運動。HUBO高125cm,質量為56kg,步行速度比ASIMO慢,只有1.25km/h,上下樓梯的能力以及腿部的運動能力仍需進一步改進。在手指的靈活性方面,它的性能卻優(yōu)于ASIMO,其手指可以相互獨立運動,甚至能做類似于石頭剪子布的游戲[35?37]。

        2015年,在DARPA機器人挑戰(zhàn)賽中,韓國的KAIST團隊攜最新版的DRC?HUBO機器人奪得冠軍。如圖23所示,DRC?HUBO的優(yōu)勢來源于腿部獨立設計。除了步行模式,它還能切換為滑行模式。當它跪下時,小腿會變成一塊平臺,膝蓋和腳踝處的輪子可以驅動平臺高速前進。由于采用類人的混合設計和輕質鋁結構機身,它在上一代版本基礎上有所提升,變得更強大,擁有更強壯的手,并且設定了新的行進算法。另外,所有的馬達都裝有散熱風扇。

        圖22 韓國的HUBO機器人Fig.22 Robot of HUBO

        圖23 DRC?HUBO機器人Fig.23 Robot of DRC?HUBO

        國內較早開展仿人機器人研究的單位有哈爾濱工業(yè)大學和國防科技大學,他們從1985年就開始了相關的研究和探索。哈爾濱工業(yè)大學先后開發(fā)出HIT?IS、HIT?II、HIT?III和HIT?IV型仿人機器人[38?39],其目標是實現(xiàn)前后行走、上下臺階和爬樓梯等動作。國防科技大學研制了仿人機器人Blackmann,還開展了欠驅動雙足機器人的動態(tài)步行方面的研究[40]。目前國內仿人機器人領域的關鍵驅動元件,如減速器、電機等設備,還主要依賴進口,這成為國內研制仿人機器人的主要瓶頸。

        5 地面可移動服務機器人關鍵技術

        從上述各國對地面可移動服務機器人的研制及應用情況來看,地面可移動服務機器人是一個組成結構非常復雜的系統(tǒng),它應該不僅具有加速、減速、前進、后退、轉向以及越障等常規(guī)的功能,而且還具有任務分析、路徑規(guī)劃、路徑跟蹤、信息感知、自主決策等類似人類智能行為的人工智能。

        綜上所述,總結出地面機器人的幾大關鍵技術:

        (1)導航定位技術

        導航的基本任務包括全局定位、目標識別、障礙物檢測等。根據(jù)指示的信號類型、環(huán)境信息的完整度等因素的不同,導航可以分為基于地圖的導航、基于創(chuàng)建地圖的導航以及無地圖的導航。根據(jù)采用的硬件不同,又可分為視覺導航和非視覺傳感器的組合導航。其中視覺和其他傳感器融合的導航系統(tǒng)將是未來地面移動服務機器人智能導航的主要發(fā)展方向。

        (2)路徑規(guī)劃

        路徑規(guī)劃就是按照某種優(yōu)化指標,根據(jù)機器人感知到的環(huán)境信息,在起始點和目標點規(guī)劃出一條無碰撞的路徑。按照機器人獲取環(huán)境信息的不同方式,路徑規(guī)劃可以大致分為3種:基于模型的路徑規(guī)劃,主要應用于結構化的環(huán)境,方法有柵格法、拓撲法、可視圖法等;基于傳感器信息的路徑規(guī)劃,主要應用于非結構化的環(huán)境,方法有人工勢場法、模糊邏輯算法和確定柵格法等;基于行為的路徑規(guī)劃,是把規(guī)劃問題分解成許多相對獨立的單元,如跟蹤、避障等。

        (3)多傳感器信息融合技術

        多傳感器信息融合技術的研究始于20世紀80年代,是移動機器人關鍵技術之一。信息融合技術指對多個傳感器采集的環(huán)境信息進行集成處理,以形成對外部環(huán)境的統(tǒng)一表示。目前移動機器人的多傳感器融合技術的研究方法主要有:加權平均法、Bayes估計、Kalman濾波、D?S證據(jù)理論推理、模糊邏輯、產生規(guī)則、人工神經網(wǎng)絡等。

        (4)機構設計與動力問題

        未來的地面可移動服務機器人是一個多關節(jié)和具有冗余自由度的復雜系統(tǒng)。一個功能齊全的地面移動機器人,機械本體必須結構緊湊、配置合理。應該更多地考慮采用先進的材料,提高零件的制造精度和裝配精度。也有一部分研究者在研制人造肌肉,通過對空氣氣囊進行充氣和排氣來帶動關節(jié)動作。

        (5)智能控制

        智能控制主要包括模糊控制、進化計算、神經網(wǎng)絡等,并且逐漸成為成熟的控制思想。其中模糊控制是以模糊集合論、模糊邏輯推理及模糊語言變量為基礎的一種計算機數(shù)字控制。神經網(wǎng)絡是利用工程技術手段來模擬人腦神經網(wǎng)絡的結構和功能,是一種大規(guī)模并行的非線性動力學系統(tǒng)。

        (6)能源供給和管理

        理想的能源應該具有高能源密度、耐高溫、耐腐蝕、可再生、低成本等優(yōu)勢。但是,現(xiàn)在自帶能源容量有限,而且地面機器人的關節(jié)眾多,所以如何改進驅動源,使其體積小、質量小而且容量大,也是機器人研制過程中必須解決的問題。

        (7)人機接口

        由于未來服務機器人直接和人打交道,因此實現(xiàn)人與機器人之間互助、信息傳遞非常重要。必須設計得合理、方便、易于使用,也需從技術、心理學及經濟角度來選擇用戶與機器間最佳的合作方式。

        可見,地面機器人可以看作是由機械裝置、行為控制器、知識庫及傳感器系統(tǒng)組成的相互聯(lián)系、相互作用的復雜動態(tài)系統(tǒng),在未來代表了一個國家的技術實力。

        6 總結與啟示

        服務機器人是多學科、高科技交叉融合的產物,涉及計算機、自動控制、新材料、新能源、人工智能等一系列前沿技術。地面可移動服務機器人是技術難度最高同時應用范圍又最廣的機器人,未來必將走進戰(zhàn)場,成為戰(zhàn)場上的主力軍;也必將走進家庭,服務人類。研究地面可移動服務機器人需要持續(xù)高昂的投資,不適合作為單一企業(yè)行為推進,需要從國家戰(zhàn)略層面加大投入。我國地面可移動服務機器人雖然有一定成果,但與世界先進水平還有一定距離。

        因此,在發(fā)展戰(zhàn)略上,我國應加大該領域各項關鍵技術和基礎材料的研發(fā)力度,大力發(fā)展地面軍用可移動機器人,將軍用可移動機器人相關技術,逐步轉化到民用領域,在提高我國國防力量的同時,為我國民用可移動服務機器人的發(fā)展打下良好基礎。

        [1]Top 10 forecasts of Gartner:The future is a digital thing[EB/OL].[2015?10?28].http://dy.qq.com/article. htm?id=20151011A005NB00.

        [2]InternationalFederationofRobotics.Servicerobots[EB/OL].http://www.ifr.org/service?robots/.

        [3]The Central People's Government of the People's Republic of China.National medium and long?term program for sci?ence and technology development[EB/OL].http://www.gov.cn/jrzg/2006?02/09/content 183787.htm.

        [4]Hart A P,Nilsson N J,Raphael B.A formal basis for the heuristic determination of minimum cost paths[J].IEEE Trans Systems Science and Cybern,1968,4(2):100?107.

        [5]Siegwart R,Nourbakhsh I R.Introduction toautonomous mobile robot[M].The MIT Press,2004.

        [6]Laumond J P.Robotmotion planning and control[M]. Springer,1998.

        [7]江磊,姚其昌,何亞麗,等.星球車行走系統(tǒng)和它的研制者們——俄羅斯篇[J].機器人技術與應用,2008(3):17?19. JIANG Lei,YAO Qi?chang,HE Ya?li,et al.Star car travel system and its developers—Russia[J].Robot Tech?nique and Application,2008(3):17?19.

        [8]Moravec H P.Stanford cart and the cmu rover[J].Pro?ceedings of the IEEE,1983,71(7):872?884.

        [9]黃遠燦.國內外軍用機器人產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J].機器人技術與應用,2009(2):25?31. HUANG Yuan?can.Development status of military robot industry at home and abroad[J].Robot Technique and Ap?plication,2009(2):25?31.

        [10]安向京,施燕斌,戴斌,等.美軍地面機器人[J].國防科技參考,2000,21(2):10?14. AN Xiang?jing,SHI Yan?bin,DAI Bin,et al.U.S.mil?itary ground robots[J].National Defense Science&Tech?nology,2000,21(2):10?14.

        [11]陳升,孫雪.國內外軍用機器人的現(xiàn)狀、倫理困境及研究方向[J].制造業(yè)自動化,2015,37(11):27?28+40. CHEN Sheng,SUN Xue.The current situation,ethics dilemma and research orientation of military robots at home and aboard[J].Manufacturing Automation,2015,37(11):27?28+40.

        [12]Royal United Services Institute.Robotics strategy white paper[EB/OL].http://www.rusi.org.

        [13]U.S.Department of Defense.Future combat system(FCS)program transitions to army brigade combat team mod?ernization[EB/OL].http://www.defense.gov/re? leases/release.aspx?releaseid=12763.

        [14]Mosher R S.Test andevaluation of a versatile walking truck[C].Proceedings of Off?Road Mobility Research Symposium,1968:359?379.

        [15]榮學文.SCalf液壓驅動四足機器人的機構設計與運動分析[D].山東大學,2013. RONG Xue?wen.Mechanism design and kinermatics a?nalysis of a hydraulically actuated ouadruped robot SCalf[D].Shandong University,2013.

        [16]Bombled Q.Modeling and control of six?legged robots[D].Université de Mons,2011.

        [17]Arikawa K,Hirose S.Development of quadruped walking robot TITAN?VIII[C].Proceedings of the 1996 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS),November 4?8,1996,Osaka,IEEE,1996:208?214.

        [18]丁良宏,王潤孝,馮華山,等.淺析BigDog四足機器人[J].中國機械工程,2012,23(5):505?514. DING Liang?hong,WANG Run?xiao,F(xiàn)ENG Hua?shan,et al.Brief analysis of a BigDog quadruped robot[J]. China Mechanical Engineering,2012,23(5):505?514.

        [19]王少然,岳松堂.未來戰(zhàn)場上的“終結者”[N].科技日報,2014?04?22(12). WANG Shao?ran,YUE Song?tang.Terminator on the future battlefield[N].Technology Daily?news,2014?04?22(12).

        [20]Raibert M,Blankespoor K,Nelson G,et al.Bigdog:the rough?terrain quadruped robot[C].Proceedings of the 17thWorld Congress,2008:10823?10825.

        [21]Army Technology.Petman protection ensemble test manne?quin humanoid military robot[EB/OL].http://www.anny?technology.com/projects/petman/.

        [22]Boson Dynamics.Atlas?the agile anthropomorphic robot[EB/OL].http://www.bostondynamics.coin/robot_ Atlas.htmL.

        [23]Kato I.The“WABOT?l”:an information?powered ma?chine with senses and limbs[R].Bulletin of Science and Engineering Research Laboratoiy,Waseda University,1973,62:1?2.

        [24]Suganos S,Kato I.WABOT?2:autonomous robot witii dexterous finger?arm—finger?arm coordination control in keyboard performance[C].Proceedings of 1987 IEEE In?ternational Conference on Robotics and Automation,1987,4:90?97.

        [25]Honda Motor Co.ASIMO history[EB/OL].http://world.honda.com/ASIMO/history/.

        [26]Honda Motor Co.Building human?like fast walking tech?nology[EB/OL].http://world.honda.com/ASIMO/history/e1_e2_e3/index.html.

        [27]Honda Motor Co.Achievin two?legged walking through technology to achieve stable walking[EB/OL].http://world.honda.com/ASIMO/histoiy/e4—e5_e6/index.html.

        [28]Honda Motor Co.All?new ASIMO[EB/OL].http://world.honda.com/ASIMO/1:echnology/2011/index.html.

        [29]Meller Z J.Watch:Obama meets“Scary”humanoid robot in Japan[EB/OL].http://time.com/75642/obama?japani?robot?asimo/.

        [30]Oh J H,Hanson D,Kim W S,et al.Design of android type humanoid robot Albert HUBO[C].In Proceedings of the lEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,Beijing,China,2006:1428?1433.

        [31]Kim J H,Oh J H.Realization of dynamic walking for the humanoid robot platform KHR?1[J].Adv Robotics,2004,18(7):749?768.

        [32]Kim J Y,Park I W,Lee J,et al.System design and dy?namic walking of humanoid robot KHR?2[C].In Pro?ceedingsoftheIEEEInternationalConferenceon Robotics and Automation,Barcelona,Spain,2005:1431?1436.

        [33]Park H A,Ali M A,Lee C S G.Closed?form inverse ki?nematic position solution for humanoid robots[J].Inter?national Journal of Humanoid Robotics,2012,9(3):6?8.

        [34]Peng S,Shut H,Ma H.A simulation and experiment re?searchonturninggaitplanningofBlackmann?ll humanoid robot[C].IEEE International Conference on Control and Automation,Xiamen,F(xiàn)ujian,2010.

        [35]Wang J,Sheng T,Ma H X,et al.Design and dynamic walking control of humanoid robot Blackmann[C].In Proceedings of the World Congress on Intelligent Control and Automation,Dalian,Liaoning,2006:8848?8852.

        [36]繩濤,王劍,蔡文瀾,等.欠驅動兩足步行機器人3D動態(tài)行走控制方法研[C].第26屆中國控制會議論文集,張家界,湖南,2007:93?98. SHENG Tao,WANG Jian,CAI Wen?lan,et al.Dynamic walking control of underactuated 3D biped robot[C].Pro?ceedings of the 26thChina Conference on Control,Zhang?jajie,Hunan,2007:93?98.

        [37]張利格,黃強,楊潔,等.仿人機器人復雜動態(tài)動作設計及相似性研究[J].自動化學報,2007,33(5):522?528. ZHANG Li?ge,HUANG Qiang,YANG Jie,et al.Design of humanoid complicated dynamic motion with similarity considered[J].Acta Automatica Sinica,2007,33(5):522?528.

        [38]薛力軍,劉志遠.HIT?IV型智能仿人步行機器人步態(tài)規(guī)劃研究[C].中國人工智能學會第10屆全國學術年會論文集,廣州,廣東,2003:884?889. XUE Li?jun,LIU Zhi?yuan.A study on planning working pattern of human biped robot HIT?IV[C].Proceedings of the 10thAnnual Conference of the Chinese Society for intel?ligenceartificial,Guangzhou,Guangdong,2003:884?889.

        [39]劉金寶,麻亮,強文義.基于DSP的HIT?IV型雙足機器人關節(jié)控制器的研究[C].自動化理論、技術與應用,合肥,安徽,2003:260?265. LIU Jin?bao,MA Liang,QIANG Wen?yi.Research on DSP?based joint controller of HIT?IV biped robot[C]. Automation Theory,Technology and Application,Hefei,Anhui,2003:260?265.

        [40]陳懇,付成龍.仿人機器人理論與技術[M].北京:清華大學出版社,2010. CHEN Ken,F(xiàn)U Cheng?long.Theory and technology of hu?manoid robot[M].Beijing:Tsinghua University,2010.

        Present Situation and Development of Ground Mobile Service Robot

        LI Rui?feng,LI Han?zhou
        (The 16thInstitute,China Aerospace Science and Technology Corporation,Xi'an 710100)

        The characteristics and application fields of ground mobile service robot are decided by the travelling mechanism,so the ground mobile service robot is divided into three categories by its travelling mechanism,as wheeled ro?bot,tracked robot and multi?legged robot.All of their development status,merits and faults are explained particular.Ap?plication prospects of humanoid robot are introduced in detail.On this basis,this paper summarizes the key technologies of ground mobile service robot such as navigation and position technology,path planning,multi?sensor information fusion technology,mechanism design and dynamic,intelligent control,energy supply and management and man?machine interface and so on.The urgency of development for ground mobile service robot is analyzed.The development strategy of military and civilian ground mobile service robot in China are proposed.

        ground mobile service robot;service robot;wheeled robot;tracked robot;multi?legged robot; humanoid robot

        TP24

        A

        1674?5558(2017)07?01275

        10.3969/j.issn.1674?5558.2017.01.019

        李瑞峰,男,碩士,研究方向為服務機器人導航技術。

        2016?05?05

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