移动机器人控制系统的发展方向

移动机器人控制系统的发展方向

摘要随着计算机技术、传感器技术的不断发展，对于机器人领域的发展具有一定的促进作用。而由于移动机器人具有能够自治与移动的特征，在机器人领域处于核心地位。在复杂、危险的环境中，移动机器人所发挥的作用是有目共睹的。对此，对当前国内外较为常见的移动机器人控制系统进行剖析，并在此基础上论述了该领域的未来发展方向。

【关键词】移动机器人控制系统发展方向

移动机器人属于能够自动执行工作任务的机器，不但能够按照事先编译的程序运行，同时人类还可对其指挥。当前主要被运用在生产业、建筑业以及航空航天领域，而该领域的发展情况直接关系到国家综合实力的提升速度，对此加强对移动机器人控制系统的发展情况，以及未来发展方向的研究势在必行。

1 国内外常见的移动机器人控制系统

相对于国内在移动机器人的研究状况，能够看出国外在该领域的研究是较早的，其中具有代表性的有Saphira、TeamBots以及ISR。而在国内方面，代表性的有OSMOR、ZJMR以及Agent。下面，便对较为常用的控制系统进行介绍：

1.1.1 Saphira控制系统

Saphira控制系统是移动机器人领域中最早的系统，是有SRI国际人工智能中心在1990年所研发的，此系统是基于本地感知空间的共享内存与黑板，来实现协调与通信进程。由于Saphira是采用C语言来进行开发的，同时支持Windows 与Unix系统，因此具有文档资料相对完整、系统资源占用少等特征。但是需注意的是，由于Saphira系统在定位方面无法达到当前的实际需求，因此运用是相对较少的。

1.1.2 TeamBots控制系统

本系统是基于Java包与Java应用程序而构建的，经过20余年的发展后，此系统截止到目前已经被运用到多种类型的机器人平台当中。除此之外，在适用的操作系统方面，其中具有代表性的有Windows、MacOS以及Linux等，因此其运用的范围是更加广泛的。

1.1.3 ISR控制系统

ISR是基于行为的控制模式，其中是有任务执行层、反映层以及推理层所构成的，是有CAS研究中心所研发的。其中，任务执行层的作用是执行推理层所传输的指令；反映层其中包含资源、控制器以及行为；推理层的功能是根据用户的指令来对决策进行制定。此外，ISR控制系统仅能够在Linux中进行操作，并且没有公开化使用。

OSMOR是我国首个机器人系统，此系统在传感器处理方面具有明显的优势，并且为了能够防止出现数据处理的复杂性与传感器多样性的影响，本控制系统将传感器数据的处理划分为单独结构当中。但是需注意的是，OSMOR属于沈阳自动化研究所的实验室自主开发的机器人系统，因此被没有得到广泛的运用。

与此同时，我国各个高校也加大了对移动机器人的研究力度。其中，浙江大学构建了ZJMR系统；中南大学研究了室外自主导航系统；南京理工大学经过研究后，提出了Agent 系统。河海大学提出了集控式足球机器人系统；东北大学研发了基于自主式足球机器人的底层控制系统；清华大学是基于多机器人协作的层面为核心，并构建了系统框架，由于此框架不够成熟，因此并没有运用到市场中。

2 移动机器人控制系统的发展方向

在对国内外移动机器人控制系统的常见类型进行全面

的剖析后，得知移动机器人技术涵盖了控制技术、电子技术、传感技术以及信息处理技术等多项领域。对此，在此系统未来发展的过程中，必然会从以下几个方面入手，来实现移动机器人控制系统性能的提升。

2.1 传感技术更加先进

传感器技术作为信息技术的核心分支，必然是移动机器

人系统的发展方向。传感器技术通常被分析接触式与非接触式类型。其中，前者是由力和扭矩传感器、触觉传感器所构成的；后者则是由视觉传感器、范围探测器以及接近传感器等构成。总的来说，在移动机器人在未来发展的进程中，其传感技术必然需要大幅度提升，才能够满足移动机器人运用的实际需求。

2.2 信息处理技术更加高效

所谓信息处理技术，在移动机器人领域当中主要是有模式识别技术、图像处理技术、语音识别技术等构成的，其功能是处理传感器所获取到的信息。对此，在对当前移动机器人系统的发展现状剖析后，能够看出绝大多数采用的是视觉参与的导航技术，但是在效率方面是有待提升的，因此相信信息处理的高效性将是未来的发展核心方向。

2.3 多传感器的信息融合技术

在移动机器人领域不断发展的进程中，多传感器必然会得到广泛的运用，来实现机器人的更加执行。在运用多传感技术的背景下，系统能够有效的将传感器所获取到的信息进行融合，并且对信息进行筛选最终得到更加准确的信息，进而达到对工作精度提升的目标，同时在控制性方面的提升具有积极意义。

2.4 智能方法的运用

在当前移动机器人系统当中，虽然智能算法的作用是非

常显著的，但是受到众多因素的影响，并没有得到广泛的运用，其根本原因是模糊逻辑无法运用在未知的动态环境当中，并且无法准确的提取模糊规则。对此，能够看出智能方法在移动机器人领域仍然具有较为广阔的发展空间，并且在未来需要加大对该领域的研究力度。

3 结语

在机器人领域中，移动机器人是核心分支，并且随着移动机器人控制系统所发挥的作用日益显著背景下，国内学者在该领域的研究也是逐渐增多的。通过本文的研究，对当前国内与国外在移动机器人的控制系统剖析后，得知国内与发达国家仍然存在着一定的差距。对此，在未来研究阶段，应该促使移动机器人与传感技术、信息处理技术等的融合。

参考文献

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[2]孙鹤旭，邵岩，邢关生，刘宁，田双娜.移动机器人网络的嵌入式Web系统设计[J].计算机工程，2013（09）.

[3]王鸿鹏，杨云，刘景泰.高速移动机器人的研究现状与发展趋势[J].自动化与仪表，2011（12）.

作者单位

北京市一零一中学北京市100091