移動機器人是機器人，其能夠運動。移動機器人技術(shù)通常被認為是機器人技術(shù)和信息工程的一個子領(lǐng)域。

移動機器人具有在環(huán)境中四處移動的能力，并且不會固定在一個物理位置。移動機器人可以是“自主的”（AMR-自主移動機器人），這意味著它們可以在不受控制的環(huán)境中導(dǎo)航，而無需物理或機電引導(dǎo)設(shè)備。替代地，移動機器人可以依靠引導(dǎo)設(shè)備，該引導(dǎo)設(shè)備允許它們在相對受控的空間（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（多鏈接機械手）和抓具組件（或末端執(zhí)行器）組成。

配圖-工博士機器人

1、移動機器人

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

移動機器人的基本原理是：作為移動機器人心臟的中央處理器利用多傳感器信息融合技術(shù)，首先把由多個傳感器獲取的關(guān)于機器人自身及其所處環(huán)境的各種信息綜合起來并進行融合處理，從而使機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)實時做出運動決策，以實現(xiàn)躲避障礙物、尋找最優(yōu)路徑、進行自主移動和軌跡跟蹤等功能。

2、移動機器人的三大要素

移動機器人通常具有如下三個要素：一是感覺要素，就是機器人能通過自身的各種傳感器來認識周圍環(huán)境狀態(tài);二是運動要素，即機器人能根據(jù)自身狀態(tài)與任務(wù)對外界做出反應(yīng)性動作;三是思考要素，即機器人能根據(jù)感覺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)動作才比較合理并能最終作出自主決策。

3、移動機器人分類

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

4、移動機器人應(yīng)用場景

移動機器人的應(yīng)用覆蓋了地面、空中、水下和外太空。大體來說，移動機器人主要有以下幾類應(yīng)用。

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

(2)用于降低工作人員的勞動強度，減少工作人員的勞動負擔(dān)，提高任務(wù)的完成效率等。如工廠碼頭等地的搬運機器人，家庭商場等地的服務(wù)機器人等，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。如跳舞機器人、足球機器人等各種娛樂機器人就主要用于此類目的。

5、移動機器人導(dǎo)航方式

(1)磁條導(dǎo)航

機器人按地面磁條路線行走。

優(yōu)點：成本低、易實施、定制方便，穩(wěn)定性高。

缺點：線路固定，無法實時更改任務(wù)，磁條易受現(xiàn)場金屬物體破壞，無法實現(xiàn)智能避讓。

(2)二維碼導(dǎo)航

通過相機掃描地面二維碼，通過ID的索引map獲取位置信息。

優(yōu)點：成本低，易部署，線路易調(diào)整。

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

(3)激光導(dǎo)航

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

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

優(yōu)點：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：成本相對較高。

(4)視覺導(dǎo)航

通過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：成本低，環(huán)境信息更豐富，無需改造環(huán)境。

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

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

移動機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人計算機（PC）。移動控制軟件可以是匯編級語言，也可以是高級語言，例如C、C ++、Pascal、Fortran或特殊的實時軟件。所使用的傳感器取決于機器人的要求。要求可能是航位推測、觸覺和接近感測、三角測量、避免碰撞、位置定位和其他特定應(yīng)用。