人工智能四川省重點實驗室項目申報書黃丹平

1、1人工智能四川省重點實驗室人工智能四川省重點實驗室開放基金項目申報書開放基金項目申報書□基礎(chǔ)研究研究項目一般一般項目□應(yīng)用研究用研究項目□基礎(chǔ)研究研究項目項目類別類別重點重點項目□應(yīng)用研究用研究項目項目名稱：目名稱：工業(yè)檢測業(yè)檢測機器人的運機器人的運動控制與數(shù)據(jù)控制與數(shù)據(jù)傳輸傳輸研究研究起止起止時間時間：2013年10月至月至2015年10月承擔(dān)承擔(dān)單位：位：四川理工學(xué)院機械工程學(xué)院四川理工學(xué)院機械工程學(xué)院項目負責(zé)負責(zé)人：人：黃丹平黃丹

2、平聯(lián)系電話電話（手機）：（手機）：13698250797學(xué)科學(xué)科門類門類：測控技控技術(shù)與儀器學(xué)科情況：學(xué)科情況：校級重點建重點建設(shè)學(xué)科學(xué)科填報日期：日期：2013年5月16日人工智能四川省重點人工智能四川省重點實驗實驗室制3一、目的意一、目的意義和國內(nèi)外研究和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析狀分析自從1959年誕生第一臺機器人以來，機器人技術(shù)得到了長足的進步和發(fā)展。智能機器人是具有感知、思維和行動功能的機器，它可獲取、處理和識別多種信息，自主地完成較

3、為復(fù)雜的操作任務(wù)。隨著移動機器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，人們希望機器人能夠在未知環(huán)境中自動實現(xiàn)路徑規(guī)劃并且能夠通過無線傳輸將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)缴衔粰C中從而大大提高其對環(huán)境的適應(yīng)能力和實際應(yīng)用效率。工業(yè)智能移動機器人具有感知工作環(huán)境，任務(wù)規(guī)劃能力和決策控制能力，避障是工業(yè)機器人路徑規(guī)劃中的難點和研究熱點。根據(jù)機器人對環(huán)境信息知道的程度不同，可分為2種類型：環(huán)境信息完全知道的全局路徑規(guī)劃和環(huán)境信息完全未知或部分未知的局部路徑規(guī)劃。對于已知環(huán)境下的避

4、碰問題，已經(jīng)提出了許多有效的解決方法。其中，khatib提出的人工勢場法，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，得到了廣泛應(yīng)用。與在已知環(huán)境中相比，機器人在環(huán)境完全未知或部分未知情況下實現(xiàn)避障更加困難。針對環(huán)境信息不確定情況下的避障問題，得到避障系統(tǒng)中應(yīng)用的系統(tǒng)模型，根據(jù)攝像機透視影射原理，進行逆換算，得到控制系統(tǒng)算法，實現(xiàn)單攝像機獲取環(huán)境深度信息，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上提出了一種基于視覺的局部路徑規(guī)劃的算法，實現(xiàn)了移動智能機器人在不確定環(huán)境中利用

5、視覺傳感器實時獲取外部信息進行路徑規(guī)劃，仿真與實驗結(jié)果表明，減少了計算規(guī)模，提高了實時性，簡化了機器人避障的步驟，使機器人能快速地跟蹤規(guī)劃路徑，實現(xiàn)避障。未知路徑規(guī)劃技術(shù)是工業(yè)機器人控制技術(shù)研究中的一個重要問題嵌入式實時系統(tǒng)具有功耗低、體積小、集成度高等無可比擬的優(yōu)勢可以滿足系統(tǒng)實時性的同時簡化控制軟件的開發(fā)。機器人的發(fā)展經(jīng)歷了一個從低級到高級的發(fā)展過程。當(dāng)前機器人的發(fā)展進入智能機器人階段機器人通過各種傳感器獲取環(huán)境信息利用人工智能進行

6、識別、理解、推理并做出判斷和決策來完成一定的任務(wù)。這就要求智能機器人除了具有感知環(huán)境和簡單的適應(yīng)環(huán)境能力外還具有較強的識別理解功能和決策規(guī)劃功能。工業(yè)智能機器人路徑規(guī)劃是指在有障礙物的工作環(huán)境中如何尋找一條從給定起點到終點適當(dāng)?shù)倪\動路徑使機器人在運動過程中能安全、無碰地繞過所有障礙物。隨著計算機、傳感器及控制技術(shù)的發(fā)展特別是各種新算法不斷涌現(xiàn)智能機器人路徑規(guī)劃技術(shù)已經(jīng)取得了豐碩研究成果。特別是周圍環(huán)境已知的全局路徑規(guī)劃其理論研究已比較完