智能移動機器人論文[1]

1、1智能移動機器人的現(xiàn)狀與發(fā)展智能移動機器人的現(xiàn)狀與發(fā)展智能機器人之所以叫智能機器人，這是因為它有相當發(fā)達的“大腦”。在腦中起作用的是中央計算機，這種計算機跟操作它的人有直接的聯(lián)系。最主要的是，這樣的計算機可以進行按目的安排的動作。正因為這樣，我們才說這種機器人才是真正的機器人，盡管它們的外表可能有所不同。我們從廣泛意義上理解所謂的智能機器人，它給人的最深刻的印象是一個獨特的進行自我控制的“活物”。其實，這個自控“活物”的主要器官并沒有像

2、真正的人那樣微妙而復雜。智能機器人具備形形色色的內部信息傳感器和外部信息傳感器，如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺。除具有感受器外，它還有效應器，作為作用于周圍環(huán)境的手段。這就是筋肉，或稱自整步電動機，它們使手、腳、長鼻子、觸角等動起來。我們稱這種機器人為自控機器人，以便使它同前面談到的機器人區(qū)分開來。它是控制論產(chǎn)生的結果，控制論主張這樣的事實：生命和非生命有目的的行為在很多方面是一致的。正像一個智能機器人制造者所說的，機器人是一種系統(tǒng)的功能描述

3、，這種系統(tǒng)過去只能從生命細胞生長的結果中得到，現(xiàn)在它們已經(jīng)成了我們自己能夠制造的東西了。智能機器人能夠理解人類語言，用人類語言同操作者對話，在它自身的“意識”中單獨形成了一種使它得以“生存”的外界環(huán)境——實際情況的詳盡模式。它能分析出現(xiàn)的情況，能調整自己的動作以達到操作者所提出的全部要求，能擬定所希望的動作，并在信息不充分的情況下和環(huán)境迅速變化的條件下完成這些動作。當然，要它和我們人類思維一模一樣，這是不可能辦到的。不過，仍然有人試圖建

4、立計算機能夠理解的某種“微觀世界”。比如維諾格勒在麻省理工學院人工智能實驗室里制作的機器人。這個機器試圖完全學會玩積木：積木的排列、移動和幾何圖案結構，達到一個小孩子的程度。這個機器人能獨自行走和拿起一定的物品，能“看到”東西并分析看到的東西，能服從指令并用人類語言回答問題。更重要的是它具有“理解”能力。為此，有人曾經(jīng)在一次人工智能學術會議上說過，不到十年，我們把電子計算機的智力提高了10倍；如維諾格勒所指出的，計算機具有明顯的人工智能

5、成分?，F(xiàn)在我們可以把機器人分為一般機器人和智能機器人。一般機器人是指不具有智能，只具有一般編程能力和操作功能的機器人。到目前為止，在世界范圍內還沒有一個統(tǒng)一的智能機器人定義。大多數(shù)專家認為智能機器人至少要具備以下三個要素：一是感覺要素，用來認識周圍環(huán)境狀態(tài)；二是運動要素，對外界做出反應性動作；三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得到的信息，思考出采用什么樣的動作。感覺要素包括能感知視覺、接近、距離等的非接觸型傳感器和能感知力、壓覺、觸覺等的接觸

6、型傳感器。這些要素實質上就是相當于人的眼、鼻、耳等五宮，它們的功能可以利用諸如攝像機、圖像傳感器、超聲波傳成器、激光器、導電橡膠、壓電元件、氣動元件、行程開關等機電元器件來實現(xiàn)。對運動要素來說，智能機器人需要有一個無軌道型的移動機構，以適應諸如平地、臺階、墻壁、樓梯、坡道等不同的地理環(huán)境。它們的功能可以借助輪子、履帶、支腳、吸盤、氣墊等移動機構來完成。在運動過程中要對移動機構進行實時控制，這種控制不僅要包括有位置控制，而且還要有力度控制

7、、位置與力度混合控制、伸縮率控制等。智能機器人的思考要素是三個要素中的關鍵，也是人們要賦予機器人必備的要素。思考要素包括有判斷、邏輯分析、理解等方面的智力活動。這些智力活動實質上是一個信息處理過程，而計算機則是完成這個處理過程的主要手段。按智能程度分類初級智能機器人3要的作用?？刂茩C器人的問題在于模擬動物運動和人的適應能力。建立機器人控制的等級——首先是在機器人的各個等級水平上和子系統(tǒng)之間實行知覺功能、信息處理功能和控制功能的分配。第三

8、代機器人具有大規(guī)模處理能力，在這種情況下信息的處理和控制的完全統(tǒng)一算法，實際上是低效的，甚至是不中用的。所以，等級自適應結構的出現(xiàn)首先是為了提高機器人控制的質量，也就是降低不定性水平，增加動作的快速性。為了發(fā)揮各個等級和子系統(tǒng)的作用，必須使信息量大大減少。因此算法的各司其職使人們可以在不定性大大減少的情況下來完成任務。總之，智能的發(fā)達是第三代機器人的一個重要特征。人們根據(jù)機器人的智力水平?jīng)Q定其所屬的機器人代別。有的人甚至依此將機器人分為

9、以下幾類：受控機器人——“零代”機器人，不具備任何智力性能，是由人來掌握操縱的機械手；可以訓練的機器人——第一代機器人，擁有存儲器，由人操作，動作的計劃和程序由人指定，它只是記?。ń邮苡柧毜哪芰Γ┖驮佻F(xiàn)出來；感覺機器人——機器人記住人安排的計劃后，再依據(jù)外界這樣或那樣的數(shù)據(jù)（反饋）算出動作的具體程序；智能機器人——人指定目標后，機器人獨自編制操作計劃，依據(jù)實際情況確定動作程序，然后把動作變?yōu)椴僮鳈C構的運動。因此，它有廣泛的感覺系統(tǒng)、智能