移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人，其能夠運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)通常被認(rèn)為是機(jī)器人技術(shù)和信息工程的一個(gè)子領(lǐng)域。

移動(dòng)機(jī)器人具有在環(huán)境中四處移動(dòng)的能力，并且不會(huì)固定在一個(gè)物理位置。移動(dòng)機(jī)器人可以是“自主的”（AMR-自主移動(dòng)機(jī)器人），這意味著它們可以在不受控制的環(huán)境中導(dǎo)航，而無(wú)需物理或機(jī)電引導(dǎo)設(shè)備。替代地，移動(dòng)機(jī)器人可以依靠引導(dǎo)設(shè)備，該引導(dǎo)設(shè)備允許它們?cè)谙鄬?duì)受控的空間（AGV-自主引導(dǎo)車輛）中行駛預(yù)定的導(dǎo)航路線。相比之下，工業(yè)機(jī)器人通常或多或少是固定的，由連接到固定表面的關(guān)節(jié)臂（多鏈接機(jī)械手）和抓具組件（或末端執(zhí)行器）組成。

配圖-工博士機(jī)器人

1、移動(dòng)機(jī)器人

移動(dòng)機(jī)器人屬于智能機(jī)器人的范疇，或者通常被稱為智能移動(dòng)機(jī)器人，是指具有一定感知能力，可以在有障礙物的環(huán)境中自主運(yùn)動(dòng)并能完成一定任務(wù)的自主系統(tǒng)，移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)匯集了力學(xué)、機(jī)械學(xué)、生物學(xué)、人類學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程、控制理論與控制工程、電氣傳動(dòng)、測(cè)繪與傳感等多門學(xué)科知識(shí)，是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)、高度交叉的前沿技術(shù)。

移動(dòng)機(jī)器人的基本原理是：作為移動(dòng)機(jī)器人心臟的中央處理器利用多傳感器信息融合技術(shù)，首先把由多個(gè)傳感器獲取的關(guān)于機(jī)器人自身及其所處環(huán)境的各種信息綜合起來(lái)并進(jìn)行融合處理，從而使機(jī)器人能夠理解自己的狀態(tài)和自己所處的環(huán)境。然后結(jié)合自己的任務(wù)實(shí)時(shí)做出運(yùn)動(dòng)決策，以實(shí)現(xiàn)躲避障礙物、尋找最優(yōu)路徑、進(jìn)行自主移動(dòng)和軌跡跟蹤等功能。

2、移動(dòng)機(jī)器人的三大要素

移動(dòng)機(jī)器人通常具有如下三個(gè)要素：一是感覺(jué)要素，就是機(jī)器人能通過(guò)自身的各種傳感器來(lái)認(rèn)識(shí)周圍環(huán)境狀態(tài);二是運(yùn)動(dòng)要素，即機(jī)器人能根據(jù)自身狀態(tài)與任務(wù)對(duì)外界做出反應(yīng)性動(dòng)作;三是思考要素，即機(jī)器人能根據(jù)感覺(jué)要素所得到的信息和自身任務(wù)思考出應(yīng)采用什么樣的反應(yīng)動(dòng)作才比較合理并能最終作出自主決策。

3、移動(dòng)機(jī)器人分類

移動(dòng)機(jī)器人功能多種多樣、種類形形色色，可以從不同的角度進(jìn)行分類，按照功能和用途的不同可以分為產(chǎn)業(yè)(工農(nóng)業(yè))型移動(dòng)機(jī)器人、服務(wù)型移動(dòng)機(jī)器人、探索型移動(dòng)機(jī)器人、軍用移動(dòng)機(jī)器人和特種用途移動(dòng)機(jī)器人;按照移動(dòng)方式的不同可以分為：爬行移動(dòng)機(jī)器人、輪式移動(dòng)機(jī)器人、蛇形機(jī)器人、步行式移動(dòng)機(jī)器人和履帶式移動(dòng)機(jī)器人;按照作業(yè)空間的不同可以分為水下移動(dòng)機(jī)器人、陸地移動(dòng)機(jī)器人、空間移動(dòng)機(jī)器人和無(wú)人機(jī);按照工作環(huán)境的不同可以分為室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人和室外移動(dòng)機(jī)器人。

4、移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景

移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用覆蓋了地面、空中、水下和外太空。大體來(lái)說(shuō)，移動(dòng)機(jī)器人主要有以下幾類應(yīng)用。

(1)用于完成人類無(wú)法完成或很難完成的任務(wù)。如外星探索機(jī)器人、深海打攜與資源調(diào)查機(jī)器人、戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境下的偵察保護(hù)與攻擊機(jī)器人、危險(xiǎn)有毒場(chǎng)所的排爆裝卸與搜救機(jī)器人等，就主要用于完成這類任務(wù)。

(2)用于降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少工作人員的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，提高任務(wù)的完成效率等。如工廠碼頭等地的搬運(yùn)機(jī)器人，家庭商場(chǎng)等地的服務(wù)機(jī)器人等，主要就是為了完成此類任務(wù)而開發(fā)。

(3)用于提高人們的生活興趣與質(zhì)量。如跳舞機(jī)器人、足球機(jī)器人等各種娛樂(lè)機(jī)器人就主要用于此類目的。

5、移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方式

(1)磁條導(dǎo)航

機(jī)器人按地面磁條路線行走。

優(yōu)點(diǎn)：成本低、易實(shí)施、定制方便，穩(wěn)定性高。

缺點(diǎn)：線路固定，無(wú)法實(shí)時(shí)更改任務(wù)，磁條易受現(xiàn)場(chǎng)金屬物體破壞，無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能避讓。

(2)二維碼導(dǎo)航

通過(guò)相機(jī)掃描地面二維碼，通過(guò)ID的索引map獲取位置信息。

優(yōu)點(diǎn)：成本低，易部署，線路易調(diào)整。

缺點(diǎn)：地面二維碼易磨損，需要定期維護(hù)，對(duì)地面要求平程度要求高，要求外界環(huán)境無(wú)干預(yù)。

(3)激光導(dǎo)航

反光板導(dǎo)航：雷達(dá)連續(xù)發(fā)射激光脈沖形成二維掃描面，通過(guò)識(shí)別物體表面反射率識(shí)別位置信息。

自然輪廓導(dǎo)航：通過(guò)激光傳感器探測(cè)周圍環(huán)境的物體輪廓、距離、角度、反射率等信息，基于SLAM技術(shù)實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航。

優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)性好，不需要額外改造，部署效率高，任務(wù)調(diào)整快，適用范圍大，精度高。

缺點(diǎn)：成本相對(duì)較高。

(4)視覺(jué)導(dǎo)航

通過(guò)攝像頭采集圖像信息，反饋至學(xué)習(xí)子系統(tǒng)，完成自主導(dǎo)航定位。

優(yōu)點(diǎn)：成本低，環(huán)境信息更豐富，無(wú)需改造環(huán)境。

缺點(diǎn)：現(xiàn)階段不夠成熟穩(wěn)定，對(duì)光線等環(huán)境因素依賴大。

結(jié)語(yǔ)：移動(dòng)機(jī)器人在商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中已變得越來(lái)越普遍。多年來(lái)，醫(yī)院一直在使用自主移動(dòng)機(jī)器人來(lái)移動(dòng)物料。倉(cāng)庫(kù)已安裝了移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，以有效地將物料從庫(kù)存貨架移至訂單履行區(qū)域。移動(dòng)機(jī)器人也是當(dāng)前研究的重點(diǎn)，幾乎每所大型大學(xué)都有一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)室致力于移動(dòng)機(jī)器人的研究。在工業(yè)，軍事和安全環(huán)境中也發(fā)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人。家用機(jī)器人是消費(fèi)產(chǎn)品，包括娛樂(lè)機(jī)器人以及執(zhí)行某些家庭任務(wù)（例如吸塵或園藝）的機(jī)器人。

移動(dòng)機(jī)器人的組件是控制器、控制軟件、傳感器和執(zhí)行器。控制器通常是微處理器，嵌入式微控制器或個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）。移動(dòng)控制軟件可以是匯編級(jí)語(yǔ)言，也可以是高級(jí)語(yǔ)言，例如C、C ++、Pascal、Fortran或特殊的實(shí)時(shí)軟件。所使用的傳感器取決于機(jī)器人的要求。要求可能是航位推測(cè)、觸覺(jué)和接近感測(cè)、三角測(cè)量、避免碰撞、位置定位和其他特定應(yīng)用。