張智超
摘 要:中國自從改革開放后,經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也在不斷提高,在科幻小說中出現(xiàn)的智能移動機(jī)器人在現(xiàn)實中也得以實現(xiàn),同時也代表著人工智能領(lǐng)域在不斷的增強(qiáng),飛速發(fā)展,在智能移動機(jī)器人方面,路徑規(guī)劃和運動控制等方面都是探索的重點,根據(jù)現(xiàn)在我國所具有的各種技術(shù)來說,將現(xiàn)有的路徑規(guī)劃技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)等技術(shù)融合起來綜合研究和對比,并且努力找出高智能傳感移動技術(shù)等研發(fā)的方向。
關(guān)鍵詞:人工智能;機(jī)器人;傳感器;視覺導(dǎo)航;移動
其實,在我們的生活中早就出現(xiàn)了移動機(jī)器人,但是,很多地方并不完善,為了方便人們的生活,人們對移動機(jī)器人的要求越來越高,因為移動機(jī)器人不僅可以代替人們部分勞動,還可以提高勞動生產(chǎn)率,并且在一定程度上也促進(jìn)了人類文明的發(fā)展。人類在生存中會遇到很多問題,而機(jī)器人在一定程度上能有效的幫助人類。機(jī)器人是依據(jù)一定的編程步驟而行動的,接受人的指定,可以實現(xiàn)自我操作,而一些相對比較高級的機(jī)器人來說,還具有一定的分析能力和判斷能力。這種特性是其它工具不能替代的,也是眾多人喜歡研究和使用機(jī)器人的原因。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和普及,機(jī)器人已經(jīng)逐步走進(jìn)大眾人的家里,慢慢被普及。
1 智能移動機(jī)器人的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)成
如果要追溯機(jī)器人的歷史,那就要從第二次世界大戰(zhàn)后開始說起,第二次世界大戰(zhàn)后,各國的經(jīng)濟(jì)都受到了不同程度的傷害,而隨著戰(zhàn)爭的發(fā)展,各國經(jīng)濟(jì)也在漸漸回轉(zhuǎn),大約六七十年代,因為工業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)的需要,機(jī)器人開始眼里。在一定情況來說,機(jī)器人都是在復(fù)雜的情況下才能被使用,因為這樣可以代替人類的工作,這就是其開始的工作。所以,現(xiàn)在來說,智能移動機(jī)器人也是代替著人類做一些事情,比如,在相對復(fù)雜的環(huán)境下,根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的程序,進(jìn)行內(nèi)部推理運算,對對象進(jìn)行識別,并且完成相應(yīng)的操作,有效的參與到整個工作過程。因為之前的技術(shù)有很多未完善的地方,所以,現(xiàn)在的移動機(jī)器人具有更強(qiáng)的感知能力和決策控制能力等獨立能力。
因此,在工作要求下,環(huán)境感知、動態(tài)規(guī)劃以及行為執(zhí)行等是組成智能型機(jī)器人構(gòu)成系統(tǒng)的重要因素。這三個部分的主要理論依據(jù)包含的技術(shù)和理論有電子工程、傳感器技術(shù)等并結(jié)合相關(guān)實際研究得出的。
1.1 分級結(jié)構(gòu)
分級結(jié)構(gòu)相對來說使用時間較長,所以其相對的技術(shù)缺乏成熟化的理論,其還存在一定的缺點。反應(yīng)速度慢是最大的缺點,系統(tǒng)所反應(yīng)的時間太長,但是,其優(yōu)點為,系統(tǒng)運行條理清楚,并且其他各部分都有合理的分別和聯(lián)系,從而整個系統(tǒng)能夠有效運行和操作。
1.2 反映結(jié)構(gòu)
反映結(jié)構(gòu)和分級結(jié)構(gòu)來比,我們可以知道其并沒有規(guī)劃部分,并且感知和執(zhí)行的部分都是同時進(jìn)行的,在反應(yīng)結(jié)構(gòu)中,我們可以知道系統(tǒng)的工作效率得到明顯提高,從而提高了反應(yīng)速度,推動工作效率的提高。但是這套系統(tǒng)也存在不足的地方,就是在路徑規(guī)劃方面,需要人員進(jìn)行不斷的設(shè)置和操作,失去了其主動性。
1.3 慎思/反應(yīng)混合結(jié)構(gòu)
通過反應(yīng)結(jié)構(gòu),對技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和整合,我們研究出了全新的慎思/反應(yīng)混合機(jī)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點有,具有很強(qiáng)的獨立性,具有較高的活力和工作效率。大大提高了我們的工作效率。
2 主要的相關(guān)技術(shù)分析
2.1 導(dǎo)航技術(shù)
機(jī)器人在進(jìn)行工作的時候,利用自身的傳感器來完成對自我感知,從而在處理器中對外部環(huán)境做一定的判斷,完成一定的操作和指令,智能自主的進(jìn)行躲避的一種智能核心技術(shù)。現(xiàn)在的導(dǎo)航技術(shù)也有很多,比如視覺導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航等
2.2 路徑規(guī)劃技術(shù)
路徑規(guī)劃技術(shù)也就是將機(jī)器人的性能作為參考,并且根據(jù)傳感器感受到外部的情況,對現(xiàn)有路徑進(jìn)行分析,并且選擇出一條最適合的路徑。路徑規(guī)劃花費了很長一段時期,其中也包括了對已知領(lǐng)域和未知領(lǐng)域的探索。
2.3 多傳感器信自、融合技術(shù)
在機(jī)器人技術(shù)中來說,多傳感器融合技術(shù)是非常重要的重點內(nèi)容。傳感器的作用是非常重要的,相對于人類的視覺和感覺等器官,在多傳感器中我們就可以知道這是將各種感覺器官都結(jié)合在一起的事物,將所有在外部感受到的感覺信息都結(jié)合在一起,并且傳遞到“大腦”中,并且得到相應(yīng)的指令進(jìn)行下一步操作。在機(jī)器人的整個構(gòu)造中,我們可以看到,利用多傳感器信息融合技術(shù)可以有效提高工作效率,并且能夠迅速的整合信息,對相關(guān)信息進(jìn)行有效整理等,并且根據(jù)環(huán)境的各種特點來進(jìn)行完整的展現(xiàn),這樣也維持了系統(tǒng)能夠有效運行。
3 智能移動機(jī)器人的未來展望
從《機(jī)械公敵》到《終結(jié)者》系列,再到《星球大戰(zhàn)》《變形金剛》《鋼鐵俠》等我們都可以看出機(jī)器人在美國科幻大片中占據(jù)重要角色。這些都充分發(fā)揮了我們在生活中對機(jī)器人的想象。
第一,視覺導(dǎo)航機(jī)器人。從名字中,我們可以了解,這是通過對周圍環(huán)境信息的檢測來完成自主導(dǎo)航和障礙回避。這種機(jī)器人主要適用在軍事領(lǐng)域、考古等領(lǐng)域,并且很適用于國防領(lǐng)域。
第二,高智能機(jī)器人??茖W(xué)技術(shù)的不斷提高使人類不僅僅只滿足于機(jī)械化的機(jī)器人,而更要求機(jī)器人的智能型。這種機(jī)器人擁有很高的工作效率,并且擁有一定的判斷能力和決定能力。對人類的感情有一定的了解,從根本上來說機(jī)器人也擁有了一定的感情。
4 結(jié)語
以哲學(xué)的理論進(jìn)行分析,我們可以知道,智能移動機(jī)器人具有兩面性。它可以幫助人類完成一些比較有難度的勞動等,推動人類建設(shè)和文明的提高這是其好的一面,而不好的一面則是,過度推動人工智能的發(fā)展可能會為人類帶來不可預(yù)知的危機(jī)。所以,如何利用好機(jī)器人還是要靠人類。
參考文獻(xiàn)
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(作者單位:哈爾濱廣廈學(xué)院)