【原创】杜明芳:陆海空自主移动机器人及智慧系统应用

发布于 2021-04-05 13:07

前言

移动机器人是一种由传感器、遥控操作器和自动控制的移动载体组成的机器人系统。具有移动功能，在代替人从事危险、恶劣(如辐射、有毒等)环境下作业和人所不及的(如宇宙空间、水下等)环境作业方面，比一般机器人有更大的机动性、灵活性。包含六大硬件单元：计算机单元，电机、显示器、传感器、驱动装置、控制器、编码器。移动机器人的研究始于60 年代末期。斯坦福研究院(SRI)的NilsNilssen 和Charles Rosen 等人，在1966年至1972 年中研发出了取名Shakey的自主移动机器人。目的是研究应用人工智能技术，在复杂环境下机器人系统的自主推理、规划和控制。

根据移动方式来分，移动机器人可分为: 轮式移动机器人、步行移动机器人(单腿式、双腿式和多腿式)、履带式移动机器人、爬行机器人、蠕动式机器人和游动式机器人等类型;按工作环境来分，可分为:室内移动机器人和室外移动机器人;按控制体系结构来分，可分为:功能式(水平式)结构机器人、行为式(垂直式)结构机器人和混合式机器人;按功能和用途来分，可分为:医疗机器人、军用机器人、助残机器人、清洁机器人、教育机器人等。

本报告综合了作者在智能机器人领域的工作经验，尽量以通俗易懂、深入浅出、多图可视化的方式来展示自主移动机器人的精髓。从陆、海、空领域不同形态自主移动机器人的介绍，到自主移动机器人共性关键技术的阐述，再到自主移动机器人在智慧交通、智慧建筑、智慧工业、智慧城市中的应用，系统而全面的讲解自主移动机器人技术及应用。可供广大人工智能、机器人从业者和爱好者参阅，也可为机器人科普教育做一定贡献。

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作者简介

杜明芳博士

清华大学信息国家研究中心副教授、研究生导师、博士（控制科学与工程专业）。中国自动化学会、中国人工智能学会专家委员。复杂系统智能控制与决策国家重点实验室博士毕业，控制理论与控制工程专业工学硕士，工业自动化专业本科。曾赴德国学习工业智能与无人工厂。研究领域：人工智能、工业自动化、智慧城市、智慧建筑、自动驾驶、轨道交通、数据科学、信息化标准、数字经济。曾担任工业软件和智能硬件研发工程师、智慧城市高级咨询师等。代表性专著：《智能建筑系统集成》（本科教材）、《现代控制技术组件与系统》（翻译）、《无人驾驶汽车技术》、《智慧建筑：智能+时代建筑业转型发展之道》、《AI+新型智慧城市理论、技术及实践》、《数字孪生城市：新基建时代城市智慧治理研究》。