智能機(jī)器人路徑規(guī)劃的特點(diǎn)及其算法的研究
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自 50 年代世界上第一臺(tái)機(jī)器人裝置誕生以來(lái)， 機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過(guò)程。第一代示教再現(xiàn)型機(jī)器人， 可以根據(jù)人示教的結(jié)果再現(xiàn)出動(dòng)作， 它對(duì)于外界的環(huán)境沒有感知。在 20 世紀(jì) 70 年代后期人們開始研究第二代機(jī)器人： 帶感覺的機(jī)器人， 這種機(jī)器人是類似人某種感覺的功能， 如力覺、觸覺、滑覺、視覺、聽覺。第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人階段， 機(jī)器人通過(guò)各種傳感器獲取環(huán)境信息， 利用人工智能進(jìn)行識(shí)別、理解、推理并做出判斷和決策來(lái)完成一定的任務(wù)。這就要求智能機(jī)器人除了具有感知環(huán)境和簡(jiǎn)單的適應(yīng)環(huán)境能力外， 還具有較強(qiáng)的識(shí)別理解功能和決策規(guī)劃功能。 2 智能機(jī)器人的路徑規(guī)劃技術(shù)分類智能機(jī)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(diǎn)到終點(diǎn)適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)路徑， 使機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能安全、無(wú)碰地繞過(guò)所有障礙物。機(jī)器人路徑規(guī)劃問(wèn)題可以建模為一個(gè)有約束的優(yōu)化問(wèn)題， 都要完成路徑規(guī)劃、定位和避障等任務(wù)。根據(jù)機(jī)器人對(duì)環(huán)境信息掌握的程度不同將智能機(jī)器人路徑規(guī)劃分為基于模型的全局路徑規(guī)劃和基于傳感器的局部路徑規(guī)劃。前者是指作業(yè)環(huán)境的全部信息已知， 又稱靜態(tài)或離線路徑規(guī)劃; 后者是指作業(yè)環(huán)境信息全部未知或部分未知， 又稱動(dòng)態(tài)或在線路徑規(guī)劃。智能機(jī)器人路徑規(guī)劃存在以下特點(diǎn)： ① 復(fù)雜性：在復(fù)雜環(huán)境中， 機(jī)器人路徑規(guī)劃非常復(fù)雜， 且需要很大的計(jì)算量。 ② 隨機(jī)性：復(fù)雜環(huán)境的變化往往存在很多隨機(jī)性和不確定因素。 ③ 多約束： 機(jī)器人的形狀、速度和加速度等對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)存在約束。
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