arduino单片机移动机器人光电导航系统的研究与设计(2)

正是由于以上原因,在该设计中,我设计了一个能够寻迹和入库的机器人。在这个基础上还添加了一些其他的实用功能,比如一键启动,避障等。当然还可


正是由于以上原因,在该设计中,我设计了一个能够寻迹和入库的机器人。在这个基础上还添加了一些其他的实用功能,比如一键启动,避障等。当然还可以添加更多的功能,由于时间有限,能够实现的功能也就有限。运用目前物联网备受宠爱的Arduino为控制核心,超声波和红外为指导,实现智能小车的一系列功能。人工智能是未来的发展方向,也是两会大力推进的现代技术,无需人为干预,便可达到原本设定的目标,亦或是更加高级的目标。在以后改善人类生活具有重大意义。

1.2  机器人发展现状

就目前我国的智能机器人水平来说,智能化的水平并不高,正处在初级往中级方面走的阶段,许许多多的技术还只是存在一个雏形,并未完全形成系统。目前的机器人研究主要有两个核心问题:一个是提高机器人的自主性,这是机器人相对于自然人而言的,人们希望机器人独立于人,提供更好的人机交互,以完成操作人员的指定任务。机器人通过内部系统的自动判断,独立自主的做出相应决策,完成指定任务[ ]。另一个核心问题是提高机器人的适应性,由于机器人是制作出来完成人的部分动作的,因此就需要考虑到在各种变化环境中的适应能力,机器人适应环境,类似于人适应环境,加强机器人的普适性,而非特定性。

智能机器人涉及到许多关键技术,这些技术关系到智能机器人的智能性的高低。这些关键技术主要有以下几个方面:多传感信息耦合技术,多传感器信息融合就是指综合来自多个传感器的感知数据[ ],以产生更可靠、更准确或更全面的信息,经过融合的多传感器系统能够更加完善、精确地反映检测对象的特性[ ],消除信息的不确定性,提高信息的可靠性;导航和定位技术,在自主移动机器人导航中,无论是局部实时避障还是全局规划[ ],都需要精确知道机器人或障碍物的当前状态及位置,以完成导航、避障及路径规划等任务;路径规划技术,最优路径规划就是依据某个或某些优化准则,在机器人工作空间中找到一条从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优路径;机器人视觉技术,机器人视觉系统的工作包括图像的获取[ ]、图像的处理和分析、输出和显示,核心任务是特征提取、图像分割和图像辨识;智能控制技术,智能控制方法提高了机器人的速度及精度[ ];人机接口技术,人机接口技术是研究如何使人方便自然地与计算机交流[9]。

在各国的智能机器人发展中,美国的智能机器人技术在国际上一直处于领先地位,其技术全面、先进,适应性也很强[ ],性能可靠、功能全面、精确度高,其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用[ ]。日本由于一系列扶植政策,各类机器人包括智能机器人的发展迅速[ ]。欧洲各国在智能机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位[14]。中国起步较晚,而后进入了大力发展的时期,以期以机器人为媒介物推动整个制造业的改变,推动整个高技术产业的壮大[15]。

1.3  智能机器人研究意义和目的

运用在机器人上的传感器多种多样,在感觉传感器反方面就有着许许多多的种类,而其中视觉传感器又是其中的重中之重[ ]。正如人感知环境一样,机器人通过视觉传感器感知周围环境,对环境进行各种响应,做出满足设计者需求的动作。本设计方案研究了智能小车的寻迹和入库,严格控制了精度,便于操作,计算简单,在未来的汽车智能化必将得到广泛应用。在我国,汽车保有量居全球之首,未来的智能汽车也将占据很大一部分,在时代发展的方向上,中国也必将占有一席之地,在这样的时代背景下,研究汽车智能化的路径自动抉择和自动入库就显得又十分必要的意义。