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　　路徑規(guī)劃

　　路徑規(guī)劃技術(shù)是機(jī)器人研究領(lǐng)域的1 個(gè)重要分支 。最優(yōu)路徑規(guī)劃就是依據(jù)某個(gè)或某些優(yōu)化準(zhǔn)則( 如工作代價(jià)最小 、行走路線最短、行走時(shí)間最短等),在機(jī)器人工作空間中找到 1 條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)、可以避開障礙物的最優(yōu)路徑  。

　　路徑規(guī)劃方法大致可以分為傳統(tǒng)方法和智能方法2 種 。傳統(tǒng)路徑規(guī)劃方法主要有以下幾種 : 自由空間法、圖搜索法 、柵格解耦法 、人工勢場法。大部分機(jī)器人路徑規(guī)劃中的全局規(guī)劃都是基于上述幾種方法進(jìn)行的,但這些方法在路徑搜索效率及路徑優(yōu)化方面有待于進(jìn)一步改善 。人工勢場法是傳統(tǒng)算法中較成熟且高效的規(guī)劃方法 ,它通過環(huán)境勢場模型進(jìn)行路徑規(guī)劃 ,但是沒有考察路徑是否最優(yōu)  。

　　智能路徑規(guī)劃方法是將遺傳算法 、模糊邏輯以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法應(yīng)用到路徑規(guī)劃中, 來提高機(jī)器人路徑規(guī)劃的避障精度 ,加快規(guī)劃速度, 滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。其中應(yīng)用較多的算法主要有模糊方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、Q 學(xué)習(xí)及混合算法等 ,這些方法在障礙物環(huán)境已知或未知情況下均已取得一定的研究成果  。

　　機(jī)器人視覺

　　視覺系統(tǒng)是自主機(jī)器人的重要組成部分,一般由攝像機(jī)、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成。機(jī)器人視覺系統(tǒng)的工作包括圖像的獲取、圖像的處理和分析 、輸出和顯示, 核心任務(wù)是特征提取 、圖像分割和圖像辨識(shí) 。而如何精確高效的處理視覺信息是視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。視覺信息處理逐步細(xì)化, 包括視覺信息的壓縮和濾波、環(huán)境和障礙物檢測 、特定環(huán)境標(biāo)志的識(shí)別、三維信息感知與處理等。其中環(huán)境和障礙物檢測是視覺信息處理中最重要 、也是最困難的過程 。邊沿抽取是視覺信息處理中常用的 1 種方法。對于一般的圖像邊沿抽取 , 如采用局部數(shù)據(jù)的梯度法和二階微分法等 ,對于需要在運(yùn)動(dòng)中處理圖像的移動(dòng)機(jī)器人而言,難以滿足實(shí)時(shí)性的要求。為此人們提出 1種基于計(jì)算智能的圖像邊沿抽取方法, 如基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法 、利用模糊推理規(guī)則的方法, 特別是 Bezdek J .C 教授近期全面的論述了利用模糊邏輯推理進(jìn)行圖像邊沿抽取的意義。這種方法具體到視覺導(dǎo)航, 就是將機(jī)器人在室外運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的道路知識(shí), 如公路白線和道路邊沿信息等 , 集成到模糊規(guī)則庫中來提高道路識(shí)別效率和魯棒性 。還有人提出將遺傳算法與模糊邏輯相結(jié)合  。

　　機(jī)器人視覺是其智能化最重要的標(biāo)志之一, 對機(jī)器人智能及控制都具有非常重要的意義。國內(nèi)外都在大力研究 ,并且已經(jīng)有一些系統(tǒng)投入使用  。

　　智能控制

　　隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展, 對于無法精確解析建模的物理對象以及信息不足的病態(tài)過程,傳統(tǒng)控制理論暴露出缺點(diǎn) ,近年來許多學(xué)者提出了各種不同的機(jī)器人智能控制系統(tǒng)。機(jī)器人的智能控制方法有模糊控制 、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 、智能控制技術(shù)的融合( 模糊控制和變結(jié)構(gòu)控制的融合 ; 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和變結(jié)構(gòu)控制的融合; 模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的融合 ; 智能融合技術(shù)還包括基于遺傳算法的模糊控制方法) 等  。
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