《智能機(jī)器人》課件

第十一章智能機(jī)器人11.1

智能機(jī)器人基本概念11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)11.3智能機(jī)器人控制策略11.4智能機(jī)器人應(yīng)用of311習(xí)題第十一章智能機(jī)器人11.1智能機(jī)器人基本概念11.2智序言下載提示：該課件是本店鋪精心編制而成的，希望大家下載后，能夠幫助大家解決實(shí)際問(wèn)題。課件下載后可定制修改，請(qǐng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整和使用，謝謝！Downloadreminder:Thiscoursewareiscarefullycompiledbythisshop.Ihopethatafteryoudownloadit,itcanhelpyousolvepracticalproblems.Thecoursewarecanbecustomizedandmodifiedafterdownloading,pleaseadjustanduseitaccordingtoactualneeds,thankyou!序言下載提示：該課件是本店鋪精心編制而成的，希望大家下載11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of313智能機(jī)器人基本概論機(jī)器人技術(shù)發(fā)展

智能機(jī)器人是一種包含了多學(xué)科知識(shí)的技術(shù)，它是伴隨著人工智能的出現(xiàn)而產(chǎn)生的。如今，智能機(jī)器人的地位變得越來(lái)越重要，在很多領(lǐng)域和崗位上都需要有智能機(jī)器人的參與和配合，因此，人們對(duì)智能機(jī)器人的研究也越來(lái)越深入。雖然在現(xiàn)階段，我們?cè)谏钪羞€很少發(fā)現(xiàn)智能機(jī)器人的影子，但是，在未來(lái)，隨著智能機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，伴隨著越來(lái)越多科研人員的努力，相信智能機(jī)器人勢(shì)必會(huì)走進(jìn)每個(gè)家庭，為人們提供更好的服務(wù)，對(duì)人類和社會(huì)起到非常重要的作用。

伴隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越快，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷地?cái)U(kuò)大，機(jī)器人的發(fā)展在智能化、多樣化的道路上越走越遠(yuǎn)。11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of313智11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of3141第一代機(jī)器人：它可以根據(jù)人們事先編寫好的程序工作，而且只能按照固定的模式重復(fù)工作。2第二代機(jī)器人：第二代機(jī)器人具有一定的自適應(yīng)能力，可以根據(jù)不同的需要按照不同的程序完成不同的工作。3第三代機(jī)器人：第三代機(jī)器人就是智能機(jī)器人。它是在科技不斷發(fā)展的環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生的。智能機(jī)器人具有人的智慧，有一定的分析和判斷能力，可以根據(jù)周圍環(huán)境和自身的狀態(tài)采取相應(yīng)的策略來(lái)完成任務(wù)，具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力。

簡(jiǎn)單來(lái)講，對(duì)于機(jī)器人，國(guó)際上是這樣來(lái)定義的。它是一種可以通過(guò)編程來(lái)完成各種任務(wù)的機(jī)器，通過(guò)改變程序，就可以實(shí)現(xiàn)完成不同任務(wù)的功能。機(jī)器人的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of314111.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of315

所謂的“智能機(jī)器人”就是在傳統(tǒng)的機(jī)械機(jī)器人的基礎(chǔ)上，再加上一個(gè)和人一樣具有智慧的“大腦”，這個(gè)“大腦”通常指的是智能機(jī)器人內(nèi)部的一個(gè)中央處理器。雖然智能機(jī)器人可以進(jìn)行自我控制，但它不具備人體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，只是具備各種傳感器，包括視覺(jué)傳感器、聽覺(jué)傳感器、觸覺(jué)傳感器等。智能機(jī)器人能夠理解人類的語(yǔ)言，還可以用人類語(yǔ)言與人類進(jìn)行對(duì)話。11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of31511.1

智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of3161傳感型機(jī)器人：本身不帶有智能單元，只有感應(yīng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在實(shí)際操作過(guò)程中，傳感型機(jī)器人可以通過(guò)視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)等傳感系統(tǒng)處理信息，它的控制是由外部的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的，計(jì)算機(jī)上具有完善的智能處理單元，可以根據(jù)機(jī)器人獲得的信息對(duì)機(jī)器人進(jìn)行合理的控制。2交互型機(jī)器人：可以通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與人類進(jìn)行對(duì)話，具有一定的語(yǔ)言交流能力，由操作員來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制和操作，雖然它具備了一定的處理問(wèn)題和決策問(wèn)題的能力，但是存在一定的局限性。3自主型機(jī)器人：自主型機(jī)器人可以不受人的干預(yù)，自主應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境，自動(dòng)完成任務(wù)。它包括感知、處理、決策、執(zhí)行等應(yīng)用模塊，可以模仿人的思考方式和行為方式，獨(dú)立處理各種問(wèn)題，自主完成各種復(fù)雜活動(dòng)。

智能機(jī)器人可以從不同的角度進(jìn)行分類。按照用途可以分為家庭機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍事機(jī)器人等；按照作業(yè)空間可以分為水下機(jī)器人、管道機(jī)器人、空中機(jī)器人等；按照移動(dòng)方式可以分為爬行機(jī)器人、步行機(jī)器人、輪式機(jī)器人等。11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of3161第十一章智能機(jī)器人11.1

智能機(jī)器人基本概念11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)11.3智能機(jī)器人控制策略11.4智能機(jī)器人應(yīng)用of317習(xí)題第十一章智能機(jī)器人11.1智能機(jī)器人基本概念11.2智11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of318

智能機(jī)器人涉及到的關(guān)鍵技術(shù)直接關(guān)系到機(jī)器人智能化的程度。目前，對(duì)智能機(jī)器人的發(fā)展影響比較大的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：多傳感器融合、自主導(dǎo)航與避障、路徑規(guī)劃、智能控制以及人機(jī)接口技術(shù)等。

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的需求也不斷增多，對(duì)智能機(jī)器人的要求也越來(lái)越高。在智能機(jī)器人的研發(fā)過(guò)程中，有一些關(guān)鍵性的技術(shù)可以起到非常重要的作用。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31811.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of319

多傳感器信息融合是信息綜合處理的專門技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)控制、醫(yī)療診斷等多個(gè)領(lǐng)域。多傳感器信息融合技術(shù)是指，協(xié)調(diào)使用多個(gè)傳感器，把分布在不同位置的多個(gè)傳感器所提供的相關(guān)信息進(jìn)行綜合處理，以產(chǎn)生更全面更準(zhǔn)確的信息的過(guò)程。經(jīng)過(guò)融合之后的傳感器可以更精確地反應(yīng)被測(cè)對(duì)象的特性，消除多傳感器之間可能存在的冗余，降低了不確定性。多傳感器信息融合的過(guò)程：

多傳感器信息融合的過(guò)程包括多傳感器、數(shù)據(jù)預(yù)處理、信息融合中心等部分。圖為多傳感器信息融合的過(guò)程。傳感器在周圍環(huán)境或空間中進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，然后將得到的信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成能夠被計(jì)算機(jī)識(shí)別和處理的數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)預(yù)處理環(huán)節(jié)去除干擾和噪聲，然后經(jīng)過(guò)信息融合中心對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行特征提取和融合計(jì)算，最后輸出結(jié)果。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31911.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3110

智能機(jī)器人的導(dǎo)航是指機(jī)器人根據(jù)自身傳感系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部姿態(tài)和外部環(huán)境進(jìn)行感知，通過(guò)對(duì)環(huán)境信息的識(shí)別、存儲(chǔ)、搜索等一系列操作找出最優(yōu)路徑或近似最優(yōu)的路徑，實(shí)現(xiàn)與障礙物無(wú)碰撞的安全運(yùn)動(dòng)。1.導(dǎo)航方式分類：智能機(jī)器人常用的導(dǎo)航方式主要有：慣性導(dǎo)航、視覺(jué)導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航等。不同的導(dǎo)航方式適用的環(huán)境不同，包括室內(nèi)室外環(huán)境，簡(jiǎn)單環(huán)境和復(fù)雜環(huán)境等。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311011.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3111

慣性導(dǎo)航方式是指利用加速度計(jì)和陀螺儀等慣性傳感器測(cè)量機(jī)器人的方位角和加速率，從而推知機(jī)器人的當(dāng)前位置和下一步目的地。這種導(dǎo)航方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，但是隨著機(jī)器人航程的增長(zhǎng)，誤差的積累會(huì)無(wú)限增加，控制及定位的精度很難提高。1（1）慣性導(dǎo)航11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311111.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3112

視覺(jué)導(dǎo)航方式是指機(jī)器人利用自身裝配的攝像機(jī)拍攝周圍環(huán)境的局部圖像，然后根據(jù)圖像處理技術(shù)將外部環(huán)境的相關(guān)信息存儲(chǔ)起來(lái)，為機(jī)器人進(jìn)行自身定位以及下一步動(dòng)作的規(guī)劃，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主規(guī)劃路線，最終安全到達(dá)終點(diǎn)，完成全局導(dǎo)航。這種導(dǎo)航方式中涉及到的圖像處理技術(shù)計(jì)算量大，還存在實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題。（2）視覺(jué)導(dǎo)航211.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311211.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3113

衛(wèi)星導(dǎo)航方式是指機(jī)器人通過(guò)安裝衛(wèi)星信號(hào)接收裝置在室內(nèi)或者在室外實(shí)現(xiàn)自身定位。這種導(dǎo)航方式存在近距離定位精度低等缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中一般都結(jié)合其他導(dǎo)航技術(shù)一起工作。（3）衛(wèi)星導(dǎo)航311.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311311.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3114

2.導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能機(jī)器人的自主導(dǎo)航系統(tǒng)主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)把感知、規(guī)劃、決策、動(dòng)作等模塊有效地結(jié)合起來(lái)，從而完成指定的任務(wù)。圖為一種智能機(jī)器人的自主導(dǎo)航系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)圖。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311411.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31153.導(dǎo)航的任務(wù)全局定位智能機(jī)器人在一個(gè)陌生的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)時(shí)，它可以檢測(cè)并識(shí)別環(huán)境中的具體實(shí)物，把它作為一種參考來(lái)完成自身的精確定位。識(shí)別目標(biāo)及檢測(cè)障礙物在智能機(jī)器人行動(dòng)的過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)的檢測(cè)和識(shí)別障礙物，以提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。安全保護(hù)在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，智能機(jī)器人要確保智能機(jī)器人不受到外界障礙物的傷害。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311511.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31161.路徑規(guī)劃分類

路徑規(guī)劃從不同的方面可以有不同的劃分方法，它本身可以劃分成不同的層次。根據(jù)對(duì)環(huán)境的掌控情況，機(jī)器人的路徑規(guī)劃可以分為三種情況。（1）基于地圖的全局路徑規(guī)劃。（2）基于傳感器的局部路徑規(guī)劃。（3）混合型方法。該方法的意圖在于結(jié)合全局和局部的優(yōu)點(diǎn)。路徑規(guī)劃技術(shù)主要是指用最優(yōu)路徑規(guī)劃算法，找到一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)可以有效避開障礙物的最優(yōu)路徑。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311611.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31172.路徑規(guī)劃方法路徑規(guī)劃的方法主要包括：可視圖法、人工勢(shì)場(chǎng)法、基于模糊邏輯的路徑規(guī)劃、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的路徑規(guī)劃、基于遺傳算法的路徑規(guī)劃等。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311711.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31183.路徑規(guī)劃問(wèn)題的特點(diǎn)：（1）隨機(jī)性復(fù)雜環(huán)境的變化通常存在很多隨機(jī)性和不確定的因素。（2）復(fù)雜性在復(fù)雜環(huán)境下，尤其是在動(dòng)態(tài)時(shí)變的環(huán)境中，智能機(jī)器人的路徑規(guī)劃很復(fù)雜，往往需要很大的計(jì)算量。（3）多約束智能機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)存在物理約束和幾何約束，物理約束指的是受機(jī)器人的速度和加速度的制約，幾何約束指的是受機(jī)器人的形狀制約。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311811.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3119

智能控制是控制理論發(fā)展的高級(jí)階段，主要用來(lái)解決復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題。智能控制研究的對(duì)象通常是具有不確定數(shù)學(xué)模型以及有復(fù)雜的任務(wù)要求的。目前，智能機(jī)器人的智能控制應(yīng)用最多的智能控制方法有模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，在后續(xù)的小節(jié)中會(huì)詳細(xì)的介紹。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311911.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3120

人機(jī)接口技術(shù)主要是研究如何使人與計(jì)算機(jī)方便、自然的進(jìn)行交流。近年來(lái)，人們?cè)絹?lái)越多的利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建智能機(jī)器人的工作環(huán)境，從而使操作者可以身臨其境地進(jìn)行操作，各種虛擬現(xiàn)實(shí)的裝置也不斷地被提出，例如類似人的手、臂以及雙眼視覺(jué)系統(tǒng)等。設(shè)計(jì)良好的人機(jī)接口已經(jīng)成為智能機(jī)器人研究的重點(diǎn)問(wèn)題之一，具有重要的價(jià)值。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of312011.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3121

根據(jù)目前的技術(shù)水平，完全用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能機(jī)器人的控制有很多困難，智能機(jī)器人系統(tǒng)還不能脫離人的控制，因此，在進(jìn)行控制操作時(shí)，還需要借助人機(jī)交互進(jìn)行協(xié)調(diào)。由于人們希望與計(jì)算機(jī)進(jìn)行很好的交流，因此，人機(jī)接口技術(shù)的研究變得尤為重要。一方面，對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)需要有一個(gè)完善的人機(jī)界面，另一方面計(jì)算機(jī)需要理解人的語(yǔ)言文字，還要會(huì)表達(dá)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在人機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域有了更多的應(yīng)用，例如圖像處理、文字識(shí)別等。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3121第十一章智能機(jī)器人11.1

智能機(jī)器人基本概念11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)11.3智能機(jī)器人控制策略11.4智能機(jī)器人應(yīng)用of3122習(xí)題第十一章智能機(jī)器人11.1智能機(jī)器人基本概念11.2智11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of3123常用的智能機(jī)器人控制算法主要包括：PID控制自適應(yīng)控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312311.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of3124PID控制算法控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)容易調(diào)整，易于實(shí)現(xiàn)，而且具有較強(qiáng)的魯棒性，因此，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制及機(jī)器人的控制中。在被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能獲知或者是無(wú)法得到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，可以應(yīng)用PID控制進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。PID控制算法的參數(shù)整定很重要，主要是選擇PID算法中的比例、積分和微分參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得控制系統(tǒng)的輸出滿足各種性能的要求。PID控制算法的結(jié)構(gòu)如圖所示。PID控制算法結(jié)構(gòu)圖11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312411.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312511.3.2模糊控制1.基本的模糊控制模糊控制的關(guān)鍵是模糊控制器，它主要由模糊化、模糊推理、模糊規(guī)則及逆模糊化。如圖所示，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模糊控制器的具體過(guò)程：先通過(guò)采樣得到被控量的精確值，將其與給定值進(jìn)行比較，得到系統(tǒng)的誤差，再求出誤差變化率，然后進(jìn)行輸入量的模糊化處理，將誤差和誤差變化率都變成模糊量并且將模糊量轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)哪：蛹ɡ纾骸案摺?、“低”、“快”、“慢”等）。再根?jù)模糊控制規(guī)則進(jìn)行模糊推理，得到模糊控制量，最后進(jìn)行逆模糊化處理，得到精確量。這就完成了一個(gè)A/D采樣周期內(nèi)對(duì)被控對(duì)象的控制，等到下一次A/D采樣，再重新按照上面的步驟進(jìn)行控制，依次循環(huán)，就完成了整個(gè)控制過(guò)程。模糊控制器基本機(jī)構(gòu)圖11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312511.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of31262.模糊PID控制如圖所示，模糊PID控制的過(guò)程：首先計(jì)算出采樣時(shí)刻的偏差和偏差變化率，進(jìn)行模糊化處理，然后應(yīng)用模糊推理求出PID控制器的修正參數(shù)，再加上PID預(yù)整定的參數(shù)，就得到了該采樣時(shí)刻比例、積分、微分參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)PID控制。模糊PID控制結(jié)構(gòu)圖11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312611.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of3127

如圖所示，自適應(yīng)控制結(jié)構(gòu)中由于加入了參考模型，因此又叫作模型參考自適應(yīng)控制。其基本思想就是由可調(diào)的控制器與被控對(duì)象形成一個(gè)閉環(huán)回路，然后再建立一個(gè)由自適應(yīng)機(jī)構(gòu)和參考模型組成的附加調(diào)節(jié)回路。在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)被控對(duì)象的參數(shù)或特性發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的誤差進(jìn)入自適應(yīng)機(jī)構(gòu)，由自適應(yīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)算，從而產(chǎn)生調(diào)整，改變控制器相關(guān)參數(shù)，從而使實(shí)際輸出與參考模型的期望輸出到達(dá)一致。自適應(yīng)控制結(jié)構(gòu)11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312711.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of3128

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式具有較強(qiáng)的自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，該控制方式是智能控制中一個(gè)重要的部分。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在各方面試圖模擬人的大腦功能，因此，它不依賴于比較精確的數(shù)學(xué)模型，能夠解決數(shù)學(xué)模型難以描述或無(wú)法處理的控制系統(tǒng)，非常適用于智能機(jī)器人這種具有復(fù)雜、不確定、多變量、非線性系統(tǒng)的控制，因此得到廣泛應(yīng)用。11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of3128第十一章智能機(jī)器人11.1

智能機(jī)器人基本概念11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)11.3智能機(jī)器人控制策略11.4智能機(jī)器人應(yīng)用of3129習(xí)題第十一章智能機(jī)器人11.1智能機(jī)器人基本概念11.2智11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31301.工業(yè)機(jī)器人的分類工業(yè)機(jī)器人在產(chǎn)品制造行業(yè)應(yīng)用比較廣泛，這種機(jī)器人通常都有一個(gè)機(jī)械手，每個(gè)機(jī)械手有多個(gè)自由度。這些工業(yè)機(jī)器人內(nèi)部都有編寫程序的裝置，操作人員可以錄入程序，錄好程序之后，通過(guò)開關(guān)進(jìn)行啟動(dòng)，工業(yè)機(jī)器人就可以按照事先編好的程序進(jìn)行運(yùn)行，完成各種工作。工業(yè)機(jī)器人可以持續(xù)地進(jìn)行工作，高效地完成產(chǎn)品的生產(chǎn)、包裝，質(zhì)量也有所保障。一般來(lái)講，傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人主要包括：焊接機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、激光加工機(jī)器人等。在新時(shí)期，傳統(tǒng)的分類方法已經(jīng)不能完整的覆蓋工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，按照工作內(nèi)容，工業(yè)機(jī)器人又可以更全面地劃分為以下幾種。

1）裝配機(jī)器人。

2）焊接機(jī)器人。

3）搬運(yùn)機(jī)器人。

4）采礦機(jī)器人。5）食品工業(yè)機(jī)器人。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of313011.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31312.電智能機(jī)器人應(yīng)用的十大工業(yè)領(lǐng)域:1）汽車制造業(yè)。2）電子氣行業(yè)。3）橡膠及塑料行業(yè)。4）鑄造行業(yè)。5）食品行業(yè)。6）化工行業(yè)。7）玻璃行業(yè)。8）家用電器行業(yè)。9）冶金行業(yè)。10）煙草行業(yè)。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of313111.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31323.智能機(jī)器人的未來(lái)發(fā)展傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人只能按照人們給定的指令完成相應(yīng)的操作，不能模仿人類進(jìn)行自主思考和學(xué)習(xí)，沒(méi)有智能化的特點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的智能工業(yè)機(jī)器人開始出現(xiàn)并廣泛應(yīng)用于航空、汽車、機(jī)械、電子等行業(yè)，從一定程度上提高了自動(dòng)化生產(chǎn)的能力。智能工業(yè)機(jī)器人可以模仿人類進(jìn)行判斷，從視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)等方面對(duì)控制對(duì)象有一個(gè)反饋，再經(jīng)過(guò)自主學(xué)習(xí)可以更好地完成任務(wù)。但是，相對(duì)于人的智慧而言，人群的智慧更強(qiáng)大，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以把不同的機(jī)器和人群連接起來(lái)形成智慧機(jī)器人。如圖所示，智能工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展方向是形成智慧機(jī)器人。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of313211.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31331.智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)：(1)工作環(huán)境比較復(fù)智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人的工作環(huán)境會(huì)受到各種自然因素的影響，例如陽(yáng)光照射，季節(jié)等。由于農(nóng)作物會(huì)隨著時(shí)間和空間的改變而有所變化，這就需要智能機(jī)器人可以在各種復(fù)雜多變的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。(2)工作的對(duì)象比較復(fù)雜由于智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，與工業(yè)領(lǐng)域不同，田間的農(nóng)作物通常容易受到損傷且種類一般不只是一種，這就要求智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人在操作時(shí)有較強(qiáng)的識(shí)別能力，力度適中，可以做出不同的動(dòng)作。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31331.11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31342.智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人集成了人工智能、傳感器、通訊、圖像識(shí)別等技術(shù)，它由末端執(zhí)行器、移動(dòng)裝置、控制裝置、視覺(jué)系統(tǒng)以及傳感器等裝置組成。由于智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人主要是從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此強(qiáng)烈感知信息、可以重新進(jìn)行編程等功能，還具有模仿人體的一些肢體動(dòng)作的設(shè)備。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31342.11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31353.智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用(1)采摘機(jī)器人國(guó)內(nèi)外學(xué)者很早就開始研究采摘機(jī)器人，根據(jù)農(nóng)作物的不同，采摘機(jī)器人包括草莓采摘機(jī)器人、番茄采摘機(jī)器人、黃瓜采摘機(jī)器人、蘋果采摘機(jī)器人等。日本的番茄采摘機(jī)器人[18]，如圖11.10所示，它使用的小型鏡頭可以拍攝7萬(wàn)像素以上的彩色圖像，工作時(shí)，先通過(guò)圖像傳感器檢測(cè)出紅色的已經(jīng)成熟的番茄，然后對(duì)形狀和位置進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，采摘時(shí)不會(huì)傷害果實(shí)。番茄采摘機(jī)器人11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31353.11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of3136(2)育苗機(jī)器人育苗機(jī)器人的工作包括播種、育苗、插枝等作業(yè)。其工作是定點(diǎn)搬運(yùn)，對(duì)大多數(shù)育苗工作者來(lái)說(shuō)，定點(diǎn)搬運(yùn)的工作不僅浪費(fèi)時(shí)間還很枯燥，借助育苗機(jī)器人來(lái)進(jìn)行作業(yè)，不僅可以提高工作效率，還可以節(jié)約生產(chǎn)成本。工作過(guò)程操作起來(lái)很簡(jiǎn)單，先給育苗機(jī)器人設(shè)定好參數(shù)，育苗機(jī)器人會(huì)自動(dòng)感應(yīng)盆栽的位置，然后利用導(dǎo)航系統(tǒng)將盆栽移動(dòng)到正確的地方。美國(guó)發(fā)明的育苗機(jī)器人[19]，可以自動(dòng)抓取盆栽，并將它們快速的送至目的地。(3)果蔬分級(jí)揀選機(jī)器人在果蔬分級(jí)揀選方面，很早就引入了機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)、果蔬裝箱機(jī)器人等相關(guān)的機(jī)器人技術(shù)。果實(shí)的分揀歸類是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的必要環(huán)節(jié)，由于果實(shí)的數(shù)量巨大，利用人工的方式來(lái)分揀，效率太低。因此，人們研究出了分揀機(jī)器人。它可以克服惡劣的環(huán)境進(jìn)行工作，例如在泥濘的土地里，或者在炎熱的環(huán)境下工作。分揀機(jī)器人可以利用光電圖像識(shí)別系統(tǒng)將番茄和櫻桃分揀歸來(lái)，還可以將大小不同的土豆實(shí)現(xiàn)分揀，在分揀的過(guò)程中果皮不會(huì)有所損傷。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of313611.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of3137

（4）畜產(chǎn)機(jī)器人在畜產(chǎn)方面，大量的工作也需要智能機(jī)器人的工作。例如，給奶牛擠奶，一天需要擠幾次，而且要有固定的間隔時(shí)間，擠奶的工作量大，而且環(huán)境嚴(yán)酷，因此智能擠奶機(jī)器人就應(yīng)運(yùn)而生。在擠奶過(guò)程中，擠奶機(jī)器人可以通過(guò)紅外掃描儀感知奶牛的乳房，擠奶前，機(jī)器人要對(duì)奶牛乳房進(jìn)行消毒，以確保奶源不被細(xì)菌污染，然后，擠奶機(jī)器人通過(guò)定位將奶嘴合理固定，最后開始擠奶。除了自動(dòng)擠奶外，擠奶機(jī)器人還可以對(duì)奶質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。在擠奶的過(guò)程中，對(duì)不同品質(zhì)的奶進(jìn)行區(qū)分，還可以檢測(cè)奶中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量。除了以上應(yīng)用之外，智能機(jī)器人在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用還有很多，例如：澳大利亞的放牧機(jī)器人和德國(guó)的除草機(jī)器人。

放牧機(jī)器人除草機(jī)器人11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of313711.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31384.智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人存在的問(wèn)題智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)要求必須具有適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力，例如合理避障等。雖然在自主導(dǎo)航、視覺(jué)定位等方面已經(jīng)有比較成熟的解決方案，但總的來(lái)說(shuō)，體系發(fā)展還不夠完善，在一定程度上還不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。同時(shí)，高智能程度帶來(lái)的高成本問(wèn)題也成為制約智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)因素。此外，智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人在工作時(shí)受環(huán)境影響較大，例如，在視覺(jué)導(dǎo)航過(guò)程中會(huì)受到自然光照等外界因素的影響。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31384.11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of3139

家庭用的智能機(jī)器人產(chǎn)品大致可以分為三類：家政服務(wù)機(jī)器人，例如掃地機(jī)器人；兒童智能機(jī)器人；陪伴型機(jī)器人，可以跟家里的老人和孩子進(jìn)行互動(dòng)交流，提供一些生活服務(wù)等。智能機(jī)器人在人類的生活中有哪些具體的應(yīng)用呢？這些應(yīng)用又給人類帶來(lái)了哪些快樂(lè)呢？1.掃地機(jī)器人電影《機(jī)器人瓦力》中的一個(gè)虛構(gòu)角色WALL-E（如圖11.13所示）就是一種清掃型機(jī)器人。當(dāng)然，它是一個(gè)虛構(gòu)的形象。在生活中，智能家庭掃地機(jī)器人的主要作用是清掃地面的塵土和垃圾，也可以看作是一個(gè)小型的可以自主移動(dòng)的吸塵器。它擁有先進(jìn)的GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)，可以像人類走路一樣來(lái)構(gòu)建一個(gè)清潔地圖，自動(dòng)地清掃房間。這種機(jī)器人一般可實(shí)現(xiàn)定時(shí)打掃和自動(dòng)充電，工作時(shí)可以有效地避開障礙物以及自動(dòng)轉(zhuǎn)彎。例如小米推出的米家掃地機(jī)器人。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of313911.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31402.陪護(hù)機(jī)器人智能陪護(hù)機(jī)器人通常是指在家里對(duì)老人和小孩起到陪同作用的機(jī)器人。它可以實(shí)現(xiàn)互動(dòng)娛樂(lè)、健康監(jiān)測(cè)等功能。例如，可以通過(guò)圖片認(rèn)識(shí)家人，還能通過(guò)聲音判斷對(duì)象。如果發(fā)現(xiàn)家里的老人、孩子異常，還可以主動(dòng)發(fā)出提醒信號(hào)。例如海爾“小帥”機(jī)器人，它是提供智能教育服務(wù)的智能機(jī)器人，既能聽懂人的語(yǔ)言，還可以與人進(jìn)行交流，可以對(duì)孩子進(jìn)行學(xué)習(xí)輔導(dǎo)以及一些生活和娛樂(lè)服務(wù)。WALL-E海爾“小帥”11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31402.11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章機(jī)器人of31413.寵物機(jī)器人隨著智能機(jī)器人的發(fā)展，不難想象，在未來(lái)，我們的家里不僅有小貓小狗這樣有生命的寵物，還會(huì)有各種智能的寵物機(jī)器人。Domgy是北京初創(chuàng)公司ROOBO發(fā)布的人工智能寵物機(jī)器人，Domgy可以向人們展現(xiàn)愛(ài)意和快樂(lè)，發(fā)出歡快的笑聲，它的體內(nèi)安裝有先進(jìn)的人工智能系統(tǒng)，而且有高清相機(jī)，因此，它可以辨認(rèn)出自己的主人，還可以識(shí)別各種指令。當(dāng)主人在屋里走動(dòng)時(shí)，它會(huì)跟在身后，當(dāng)主人不在時(shí)，它會(huì)像真正的小狗一樣看門。Domgy可以學(xué)會(huì)10種以上的語(yǔ)言，還可以在男聲與女聲之間隨意地切換，當(dāng)它電量不足時(shí)，會(huì)自動(dòng)走到充電座旁邊進(jìn)行充電。4.養(yǎng)老機(jī)器人養(yǎng)老機(jī)器人的功能與醫(yī)護(hù)機(jī)器人相似，但是它主要是解決養(yǎng)老問(wèn)題。RI-MAN機(jī)器人是由日本開發(fā)的養(yǎng)老智能機(jī)器人。它有柔軟、安全的外形，手臂和軀體上有觸覺(jué)感受器，使它能小心翼翼地抱起或搬動(dòng)患者，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，RI-MAN機(jī)器人可以取代護(hù)工去照顧老人或體弱多病者。RI-MAN可以識(shí)別8種不同的氣味，還具有視覺(jué)辨識(shí)和聲音辨識(shí)的功能，可以照顧老人和撫慰老人。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章機(jī)器人of31413.寵11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of3142BigDog11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of3142Bi11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of3143Atlas人形機(jī)器人11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of3143At11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of3144表情機(jī)器人索菲婭11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of3144表情習(xí)題：1．根據(jù)自己對(duì)智能機(jī)器人的理解，給智能機(jī)器人下一個(gè)定義。2．智能機(jī)器人涉及到哪些關(guān)鍵技術(shù)？解釋一下各自的原理。3．智能機(jī)器人有哪些控制策略？4．簡(jiǎn)述智能機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。習(xí)題：1．根據(jù)自己對(duì)智能機(jī)器人的理解，給智能機(jī)器人下一個(gè)定義感謝聆聽感謝聆聽第十一章智能機(jī)器人11.1

智能機(jī)器人基本概念11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)11.3智能機(jī)器人控制策略11.4智能機(jī)器人應(yīng)用of3147習(xí)題第十一章智能機(jī)器人11.1智能機(jī)器人基本概念11.2智序言下載提示：該課件是本店鋪精心編制而成的，希望大家下載后，能夠幫助大家解決實(shí)際問(wèn)題。課件下載后可定制修改，請(qǐng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整和使用，謝謝！Downloadreminder:Thiscoursewareiscarefullycompiledbythisshop.Ihopethatafteryoudownloadit,itcanhelpyousolvepracticalproblems.Thecoursewarecanbecustomizedandmodifiedafterdownloading,pleaseadjustanduseitaccordingtoactualneeds,thankyou!序言下載提示：該課件是本店鋪精心編制而成的，希望大家下載11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of3149智能機(jī)器人基本概論機(jī)器人技術(shù)發(fā)展

智能機(jī)器人是一種包含了多學(xué)科知識(shí)的技術(shù)，它是伴隨著人工智能的出現(xiàn)而產(chǎn)生的。如今，智能機(jī)器人的地位變得越來(lái)越重要，在很多領(lǐng)域和崗位上都需要有智能機(jī)器人的參與和配合，因此，人們對(duì)智能機(jī)器人的研究也越來(lái)越深入。雖然在現(xiàn)階段，我們?cè)谏钪羞€很少發(fā)現(xiàn)智能機(jī)器人的影子，但是，在未來(lái)，隨著智能機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，伴隨著越來(lái)越多科研人員的努力，相信智能機(jī)器人勢(shì)必會(huì)走進(jìn)每個(gè)家庭，為人們提供更好的服務(wù)，對(duì)人類和社會(huì)起到非常重要的作用。

伴隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越快，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷地?cái)U(kuò)大，機(jī)器人的發(fā)展在智能化、多樣化的道路上越走越遠(yuǎn)。11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of313智11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of31501第一代機(jī)器人：它可以根據(jù)人們事先編寫好的程序工作，而且只能按照固定的模式重復(fù)工作。2第二代機(jī)器人：第二代機(jī)器人具有一定的自適應(yīng)能力，可以根據(jù)不同的需要按照不同的程序完成不同的工作。3第三代機(jī)器人：第三代機(jī)器人就是智能機(jī)器人。它是在科技不斷發(fā)展的環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生的。智能機(jī)器人具有人的智慧，有一定的分析和判斷能力，可以根據(jù)周圍環(huán)境和自身的狀態(tài)采取相應(yīng)的策略來(lái)完成任務(wù)，具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力。

簡(jiǎn)單來(lái)講，對(duì)于機(jī)器人，國(guó)際上是這樣來(lái)定義的。它是一種可以通過(guò)編程來(lái)完成各種任務(wù)的機(jī)器，通過(guò)改變程序，就可以實(shí)現(xiàn)完成不同任務(wù)的功能。機(jī)器人的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of314111.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of3151

所謂的“智能機(jī)器人”就是在傳統(tǒng)的機(jī)械機(jī)器人的基礎(chǔ)上，再加上一個(gè)和人一樣具有智慧的“大腦”，這個(gè)“大腦”通常指的是智能機(jī)器人內(nèi)部的一個(gè)中央處理器。雖然智能機(jī)器人可以進(jìn)行自我控制，但它不具備人體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，只是具備各種傳感器，包括視覺(jué)傳感器、聽覺(jué)傳感器、觸覺(jué)傳感器等。智能機(jī)器人能夠理解人類的語(yǔ)言，還可以用人類語(yǔ)言與人類進(jìn)行對(duì)話。11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of31511.1

智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of31521傳感型機(jī)器人：本身不帶有智能單元，只有感應(yīng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在實(shí)際操作過(guò)程中，傳感型機(jī)器人可以通過(guò)視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)等傳感系統(tǒng)處理信息，它的控制是由外部的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的，計(jì)算機(jī)上具有完善的智能處理單元，可以根據(jù)機(jī)器人獲得的信息對(duì)機(jī)器人進(jìn)行合理的控制。2交互型機(jī)器人：可以通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與人類進(jìn)行對(duì)話，具有一定的語(yǔ)言交流能力，由操作員來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制和操作，雖然它具備了一定的處理問(wèn)題和決策問(wèn)題的能力，但是存在一定的局限性。3自主型機(jī)器人：自主型機(jī)器人可以不受人的干預(yù)，自主應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境，自動(dòng)完成任務(wù)。它包括感知、處理、決策、執(zhí)行等應(yīng)用模塊，可以模仿人的思考方式和行為方式，獨(dú)立處理各種問(wèn)題，自主完成各種復(fù)雜活動(dòng)。

智能機(jī)器人可以從不同的角度進(jìn)行分類。按照用途可以分為家庭機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍事機(jī)器人等；按照作業(yè)空間可以分為水下機(jī)器人、管道機(jī)器人、空中機(jī)器人等；按照移動(dòng)方式可以分為爬行機(jī)器人、步行機(jī)器人、輪式機(jī)器人等。11.1智能機(jī)器人基本概念第11章智能機(jī)器人of3161第十一章智能機(jī)器人11.1

智能機(jī)器人基本概念11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)11.3智能機(jī)器人控制策略11.4智能機(jī)器人應(yīng)用of3153習(xí)題第十一章智能機(jī)器人11.1智能機(jī)器人基本概念11.2智11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3154

智能機(jī)器人涉及到的關(guān)鍵技術(shù)直接關(guān)系到機(jī)器人智能化的程度。目前，對(duì)智能機(jī)器人的發(fā)展影響比較大的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：多傳感器融合、自主導(dǎo)航與避障、路徑規(guī)劃、智能控制以及人機(jī)接口技術(shù)等。

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的需求也不斷增多，對(duì)智能機(jī)器人的要求也越來(lái)越高。在智能機(jī)器人的研發(fā)過(guò)程中，有一些關(guān)鍵性的技術(shù)可以起到非常重要的作用。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31811.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3155

多傳感器信息融合是信息綜合處理的專門技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)控制、醫(yī)療診斷等多個(gè)領(lǐng)域。多傳感器信息融合技術(shù)是指，協(xié)調(diào)使用多個(gè)傳感器，把分布在不同位置的多個(gè)傳感器所提供的相關(guān)信息進(jìn)行綜合處理，以產(chǎn)生更全面更準(zhǔn)確的信息的過(guò)程。經(jīng)過(guò)融合之后的傳感器可以更精確地反應(yīng)被測(cè)對(duì)象的特性，消除多傳感器之間可能存在的冗余，降低了不確定性。多傳感器信息融合的過(guò)程：

多傳感器信息融合的過(guò)程包括多傳感器、數(shù)據(jù)預(yù)處理、信息融合中心等部分。圖為多傳感器信息融合的過(guò)程。傳感器在周圍環(huán)境或空間中進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，然后將得到的信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成能夠被計(jì)算機(jī)識(shí)別和處理的數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)預(yù)處理環(huán)節(jié)去除干擾和噪聲，然后經(jīng)過(guò)信息融合中心對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行特征提取和融合計(jì)算，最后輸出結(jié)果。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31911.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3156

智能機(jī)器人的導(dǎo)航是指機(jī)器人根據(jù)自身傳感系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部姿態(tài)和外部環(huán)境進(jìn)行感知，通過(guò)對(duì)環(huán)境信息的識(shí)別、存儲(chǔ)、搜索等一系列操作找出最優(yōu)路徑或近似最優(yōu)的路徑，實(shí)現(xiàn)與障礙物無(wú)碰撞的安全運(yùn)動(dòng)。1.導(dǎo)航方式分類：智能機(jī)器人常用的導(dǎo)航方式主要有：慣性導(dǎo)航、視覺(jué)導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航等。不同的導(dǎo)航方式適用的環(huán)境不同，包括室內(nèi)室外環(huán)境，簡(jiǎn)單環(huán)境和復(fù)雜環(huán)境等。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311011.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3157

慣性導(dǎo)航方式是指利用加速度計(jì)和陀螺儀等慣性傳感器測(cè)量機(jī)器人的方位角和加速率，從而推知機(jī)器人的當(dāng)前位置和下一步目的地。這種導(dǎo)航方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，但是隨著機(jī)器人航程的增長(zhǎng)，誤差的積累會(huì)無(wú)限增加，控制及定位的精度很難提高。1（1）慣性導(dǎo)航11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311111.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3158

視覺(jué)導(dǎo)航方式是指機(jī)器人利用自身裝配的攝像機(jī)拍攝周圍環(huán)境的局部圖像，然后根據(jù)圖像處理技術(shù)將外部環(huán)境的相關(guān)信息存儲(chǔ)起來(lái)，為機(jī)器人進(jìn)行自身定位以及下一步動(dòng)作的規(guī)劃，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主規(guī)劃路線，最終安全到達(dá)終點(diǎn)，完成全局導(dǎo)航。這種導(dǎo)航方式中涉及到的圖像處理技術(shù)計(jì)算量大，還存在實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題。（2）視覺(jué)導(dǎo)航211.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311211.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3159

衛(wèi)星導(dǎo)航方式是指機(jī)器人通過(guò)安裝衛(wèi)星信號(hào)接收裝置在室內(nèi)或者在室外實(shí)現(xiàn)自身定位。這種導(dǎo)航方式存在近距離定位精度低等缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中一般都結(jié)合其他導(dǎo)航技術(shù)一起工作。（3）衛(wèi)星導(dǎo)航311.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311311.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3160

2.導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能機(jī)器人的自主導(dǎo)航系統(tǒng)主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)把感知、規(guī)劃、決策、動(dòng)作等模塊有效地結(jié)合起來(lái)，從而完成指定的任務(wù)。圖為一種智能機(jī)器人的自主導(dǎo)航系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)圖。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311411.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31613.導(dǎo)航的任務(wù)全局定位智能機(jī)器人在一個(gè)陌生的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)時(shí)，它可以檢測(cè)并識(shí)別環(huán)境中的具體實(shí)物，把它作為一種參考來(lái)完成自身的精確定位。識(shí)別目標(biāo)及檢測(cè)障礙物在智能機(jī)器人行動(dòng)的過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)的檢測(cè)和識(shí)別障礙物，以提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。安全保護(hù)在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，智能機(jī)器人要確保智能機(jī)器人不受到外界障礙物的傷害。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311511.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31621.路徑規(guī)劃分類

路徑規(guī)劃從不同的方面可以有不同的劃分方法，它本身可以劃分成不同的層次。根據(jù)對(duì)環(huán)境的掌控情況，機(jī)器人的路徑規(guī)劃可以分為三種情況。（1）基于地圖的全局路徑規(guī)劃。（2）基于傳感器的局部路徑規(guī)劃。（3）混合型方法。該方法的意圖在于結(jié)合全局和局部的優(yōu)點(diǎn)。路徑規(guī)劃技術(shù)主要是指用最優(yōu)路徑規(guī)劃算法，找到一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)可以有效避開障礙物的最優(yōu)路徑。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311611.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31632.路徑規(guī)劃方法路徑規(guī)劃的方法主要包括：可視圖法、人工勢(shì)場(chǎng)法、基于模糊邏輯的路徑規(guī)劃、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的路徑規(guī)劃、基于遺傳算法的路徑規(guī)劃等。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311711.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of31643.路徑規(guī)劃問(wèn)題的特點(diǎn)：（1）隨機(jī)性復(fù)雜環(huán)境的變化通常存在很多隨機(jī)性和不確定的因素。（2）復(fù)雜性在復(fù)雜環(huán)境下，尤其是在動(dòng)態(tài)時(shí)變的環(huán)境中，智能機(jī)器人的路徑規(guī)劃很復(fù)雜，往往需要很大的計(jì)算量。（3）多約束智能機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)存在物理約束和幾何約束，物理約束指的是受機(jī)器人的速度和加速度的制約，幾何約束指的是受機(jī)器人的形狀制約。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311811.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3165

智能控制是控制理論發(fā)展的高級(jí)階段，主要用來(lái)解決復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題。智能控制研究的對(duì)象通常是具有不確定數(shù)學(xué)模型以及有復(fù)雜的任務(wù)要求的。目前，智能機(jī)器人的智能控制應(yīng)用最多的智能控制方法有模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，在后續(xù)的小節(jié)中會(huì)詳細(xì)的介紹。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of311911.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3166

人機(jī)接口技術(shù)主要是研究如何使人與計(jì)算機(jī)方便、自然的進(jìn)行交流。近年來(lái)，人們?cè)絹?lái)越多的利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建智能機(jī)器人的工作環(huán)境，從而使操作者可以身臨其境地進(jìn)行操作，各種虛擬現(xiàn)實(shí)的裝置也不斷地被提出，例如類似人的手、臂以及雙眼視覺(jué)系統(tǒng)等。設(shè)計(jì)良好的人機(jī)接口已經(jīng)成為智能機(jī)器人研究的重點(diǎn)問(wèn)題之一，具有重要的價(jià)值。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of312011.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3167

根據(jù)目前的技術(shù)水平，完全用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能機(jī)器人的控制有很多困難，智能機(jī)器人系統(tǒng)還不能脫離人的控制，因此，在進(jìn)行控制操作時(shí)，還需要借助人機(jī)交互進(jìn)行協(xié)調(diào)。由于人們希望與計(jì)算機(jī)進(jìn)行很好的交流，因此，人機(jī)接口技術(shù)的研究變得尤為重要。一方面，對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)需要有一個(gè)完善的人機(jī)界面，另一方面計(jì)算機(jī)需要理解人的語(yǔ)言文字，還要會(huì)表達(dá)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在人機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域有了更多的應(yīng)用，例如圖像處理、文字識(shí)別等。11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)第11章智能機(jī)器人of3121第十一章智能機(jī)器人11.1

智能機(jī)器人基本概念11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)11.3智能機(jī)器人控制策略11.4智能機(jī)器人應(yīng)用of3168習(xí)題第十一章智能機(jī)器人11.1智能機(jī)器人基本概念11.2智11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of3169常用的智能機(jī)器人控制算法主要包括：PID控制自適應(yīng)控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312311.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of3170PID控制算法控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)容易調(diào)整，易于實(shí)現(xiàn)，而且具有較強(qiáng)的魯棒性，因此，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制及機(jī)器人的控制中。在被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能獲知或者是無(wú)法得到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，可以應(yīng)用PID控制進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。PID控制算法的參數(shù)整定很重要，主要是選擇PID算法中的比例、積分和微分參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得控制系統(tǒng)的輸出滿足各種性能的要求。PID控制算法的結(jié)構(gòu)如圖所示。PID控制算法結(jié)構(gòu)圖11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312411.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of317111.3.2模糊控制1.基本的模糊控制模糊控制的關(guān)鍵是模糊控制器，它主要由模糊化、模糊推理、模糊規(guī)則及逆模糊化。如圖所示，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模糊控制器的具體過(guò)程：先通過(guò)采樣得到被控量的精確值，將其與給定值進(jìn)行比較，得到系統(tǒng)的誤差，再求出誤差變化率，然后進(jìn)行輸入量的模糊化處理，將誤差和誤差變化率都變成模糊量并且將模糊量轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)哪：蛹ɡ纾骸案摺?、“低”、“快”、“慢”等）。再根?jù)模糊控制規(guī)則進(jìn)行模糊推理，得到模糊控制量，最后進(jìn)行逆模糊化處理，得到精確量。這就完成了一個(gè)A/D采樣周期內(nèi)對(duì)被控對(duì)象的控制，等到下一次A/D采樣，再重新按照上面的步驟進(jìn)行控制，依次循環(huán)，就完成了整個(gè)控制過(guò)程。模糊控制器基本機(jī)構(gòu)圖11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312511.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of31722.模糊PID控制如圖所示，模糊PID控制的過(guò)程：首先計(jì)算出采樣時(shí)刻的偏差和偏差變化率，進(jìn)行模糊化處理，然后應(yīng)用模糊推理求出PID控制器的修正參數(shù)，再加上PID預(yù)整定的參數(shù)，就得到了該采樣時(shí)刻比例、積分、微分參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)PID控制。模糊PID控制結(jié)構(gòu)圖11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312611.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of3173

如圖所示，自適應(yīng)控制結(jié)構(gòu)中由于加入了參考模型，因此又叫作模型參考自適應(yīng)控制。其基本思想就是由可調(diào)的控制器與被控對(duì)象形成一個(gè)閉環(huán)回路，然后再建立一個(gè)由自適應(yīng)機(jī)構(gòu)和參考模型組成的附加調(diào)節(jié)回路。在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)被控對(duì)象的參數(shù)或特性發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的誤差進(jìn)入自適應(yīng)機(jī)構(gòu)，由自適應(yīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)算，從而產(chǎn)生調(diào)整，改變控制器相關(guān)參數(shù)，從而使實(shí)際輸出與參考模型的期望輸出到達(dá)一致。自適應(yīng)控制結(jié)構(gòu)11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of312711.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of3174

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式具有較強(qiáng)的自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，該控制方式是智能控制中一個(gè)重要的部分。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在各方面試圖模擬人的大腦功能，因此，它不依賴于比較精確的數(shù)學(xué)模型，能夠解決數(shù)學(xué)模型難以描述或無(wú)法處理的控制系統(tǒng)，非常適用于智能機(jī)器人這種具有復(fù)雜、不確定、多變量、非線性系統(tǒng)的控制，因此得到廣泛應(yīng)用。11.3智能機(jī)器人控制策略第11章智能機(jī)器人of3128第十一章智能機(jī)器人11.1

智能機(jī)器人基本概念11.2智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)11.3智能機(jī)器人控制策略11.4智能機(jī)器人應(yīng)用of3175習(xí)題第十一章智能機(jī)器人11.1智能機(jī)器人基本概念11.2智11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31761.工業(yè)機(jī)器人的分類工業(yè)機(jī)器人在產(chǎn)品制造行業(yè)應(yīng)用比較廣泛，這種機(jī)器人通常都有一個(gè)機(jī)械手，每個(gè)機(jī)械手有多個(gè)自由度。這些工業(yè)機(jī)器人內(nèi)部都有編寫程序的裝置，操作人員可以錄入程序，錄好程序之后，通過(guò)開關(guān)進(jìn)行啟動(dòng)，工業(yè)機(jī)器人就可以按照事先編好的程序進(jìn)行運(yùn)行，完成各種工作。工業(yè)機(jī)器人可以持續(xù)地進(jìn)行工作，高效地完成產(chǎn)品的生產(chǎn)、包裝，質(zhì)量也有所保障。一般來(lái)講，傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人主要包括：焊接機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、激光加工機(jī)器人等。在新時(shí)期，傳統(tǒng)的分類方法已經(jīng)不能完整的覆蓋工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，按照工作內(nèi)容，工業(yè)機(jī)器人又可以更全面地劃分為以下幾種。

1）裝配機(jī)器人。

2）焊接機(jī)器人。

3）搬運(yùn)機(jī)器人。

4）采礦機(jī)器人。5）食品工業(yè)機(jī)器人。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of313011.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31772.電智能機(jī)器人應(yīng)用的十大工業(yè)領(lǐng)域:1）汽車制造業(yè)。2）電子氣行業(yè)。3）橡膠及塑料行業(yè)。4）鑄造行業(yè)。5）食品行業(yè)。6）化工行業(yè)。7）玻璃行業(yè)。8）家用電器行業(yè)。9）冶金行業(yè)。10）煙草行業(yè)。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of313111.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31783.智能機(jī)器人的未來(lái)發(fā)展傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人只能按照人們給定的指令完成相應(yīng)的操作，不能模仿人類進(jìn)行自主思考和學(xué)習(xí)，沒(méi)有智能化的特點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的智能工業(yè)機(jī)器人開始出現(xiàn)并廣泛應(yīng)用于航空、汽車、機(jī)械、電子等行業(yè)，從一定程度上提高了自動(dòng)化生產(chǎn)的能力。智能工業(yè)機(jī)器人可以模仿人類進(jìn)行判斷，從視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)等方面對(duì)控制對(duì)象有一個(gè)反饋，再經(jīng)過(guò)自主學(xué)習(xí)可以更好地完成任務(wù)。但是，相對(duì)于人的智慧而言，人群的智慧更強(qiáng)大，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以把不同的機(jī)器和人群連接起來(lái)形成智慧機(jī)器人。如圖所示，智能工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展方向是形成智慧機(jī)器人。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of313211.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31791.智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)：(1)工作環(huán)境比較復(fù)智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人的工作環(huán)境會(huì)受到各種自然因素的影響，例如陽(yáng)光照射，季節(jié)等。由于農(nóng)作物會(huì)隨著時(shí)間和空間的改變而有所變化，這就需要智能機(jī)器人可以在各種復(fù)雜多變的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。(2)工作的對(duì)象比較復(fù)雜由于智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，與工業(yè)領(lǐng)域不同，田間的農(nóng)作物通常容易受到損傷且種類一般不只是一種，這就要求智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人在操作時(shí)有較強(qiáng)的識(shí)別能力，力度適中，可以做出不同的動(dòng)作。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31331.11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31802.智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人集成了人工智能、傳感器、通訊、圖像識(shí)別等技術(shù)，它由末端執(zhí)行器、移動(dòng)裝置、控制裝置、視覺(jué)系統(tǒng)以及傳感器等裝置組成。由于智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人主要是從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此強(qiáng)烈感知信息、可以重新進(jìn)行編程等功能，還具有模仿人體的一些肢體動(dòng)作的設(shè)備。11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31342.11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31813.智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用(1)采摘機(jī)器人國(guó)內(nèi)外學(xué)者很早就開始研究采摘機(jī)器人，根據(jù)農(nóng)作物的不同，采摘機(jī)器人包括草莓采摘機(jī)器人、番茄采摘機(jī)器人、黃瓜采摘機(jī)器人、蘋果采摘機(jī)器人等。日本的番茄采摘機(jī)器人[18]，如圖11.10所示，它使用的小型鏡頭可以拍攝7萬(wàn)像素以上的彩色圖像，工作時(shí)，先通過(guò)圖像傳感器檢測(cè)出紅色的已經(jīng)成熟的番茄，然后對(duì)形狀和位置進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，采摘時(shí)不會(huì)傷害果實(shí)。番茄采摘機(jī)器人11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of31353.11.4智能機(jī)器人應(yīng)用第11章智能機(jī)器人of3182(2)育苗機(jī)器人育苗機(jī)器人的工作包括播種、育苗、插枝等作業(yè)。其工作是定點(diǎn)搬運(yùn)，對(duì)大多數(shù)育苗工作者來(lái)說(shuō)，定點(diǎn)搬運(yùn)的工作不僅浪費(fèi)時(shí)間還很枯燥，借助育苗機(jī)器人來(lái)進(jìn)行作業(yè)，不僅可以提高工作效率，還可以節(jié)約生產(chǎn)成本。工作過(guò)程操作起來(lái)很簡(jiǎn)單，先給育苗機(jī)器人設(shè)定好參數(shù)，育苗機(jī)器人會(huì)自動(dòng)感應(yīng)盆栽的位置，然后利用導(dǎo)航系統(tǒng)將盆栽移動(dòng)到正確的地方。美國(guó)發(fā)明的育苗機(jī)器人[19]，可以自動(dòng)抓取盆栽，并將它們快速的送至目的地。(3)果蔬分級(jí)揀選機(jī)器人在果蔬分級(jí)揀選方面，很早就引入了機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)、果蔬裝箱機(jī)器人等相關(guān)的機(jī)器人技術(shù)。果實(shí)的分揀歸類是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的必要環(huán)節(jié)，由于果實(shí)的數(shù)量巨大，利用人工的方式來(lái)分揀，效率太低。因此，人們研究出了分揀機(jī)器人。它可以克服惡劣的環(huán)境進(jìn)行工作，例如在泥濘的土地里，或者在炎熱的環(huán)境