什么是移動機器人？一文講清

移動機器人是指通過利用多種相互控制機構，以及多種檢測系統（如傳感器等），“感受”周邊環境，從而實現自主移動、運動及回避人類干擾的機器人系統。其英文名稱 Mobile Robots，簡稱 MR。



移動機器人技術的核心技術是感知與行為技術，即建構一個有感知技術和行為技術組成的適應性控制系統，實現自主規劃和運行，從而實現機器人對復雜環境的“把握”和“控制”，有效地完成其被指定的任務。

一、感知技術

移動機器人的感知技術是實現各種任務所不可缺少的技術，其主要包括機器視覺、距離測量、陀螺儀和其他傳感器等等，能夠實時、精確地測量環境參數，為機器人實現實時自動避障、導航和其他任務提供必要的信息。同時，還可應用多普勒測距、反射等技術進行距離測量，實時監控障礙物的距離，從而控制機器人正確有效地避開障礙。

二、行為技術

行為技術可以看作是移動機器人的“舵”，即可控制機器人方向和動作的控制技術，是移動機器人執行自主導航任務和運動控制任務所不可缺少的技術，主要為移動機器人提供控制信號，控制機器人在空間上的移動方向、速度等避開障礙物或完成其他指定任務。

三、移動機器人的應用范圍

移動機器人的應用范圍廣泛，根據其環境和使用條件的不同，其應用和特點有很大的不同。其中，主要應用于軍事、航務、火箭科學研究，也應用于“危險”任務如核試驗地點、放射性災害區和陸地、海洋深潛等有高危害性的環境中。除此以外，移動機器人還在家庭、公司等多種環境中得到廣泛應用，將機器人作為一個有“眼睛”、有“腦筋”的“工作人員”，可以完成尋路、導航、無限平衡等若干普通工作的勞動，顯得相當重要。

因此，從上面分析可以看出，移動機器人技術雖然還沒有完全實現，但是已經成為中國未來機器人技術發展不可替代的基礎技術，已經開始得到各大機器人應用企業的重視，正在向市場發展，屆時將對未來機器人應用產業產生重要作用。

移動機器人（Mobile Robots）指的是帶有自主運動能力的機器人系統，它能夠在一定的范圍內按照指令自由運動，用來替代人類完成一些艱苦、危險或者重復、繁重的任務，是工業機器人中最重要的一種。

一、移動機器人的定義

定義上，可以理解為自主運動能力的機器人，也就是說移動機器人是一種根據設定航跡自主導航和運動的機器人系統，具有自動控制、導航和移動的功能。在現實的應用中，移動機器人的功能想要更強大，一般需要有傳感器技術、計算機技術和控制技術等多種技術的支持，如基于雷達傳感器、激光建筑技術和空間映射技術支持的自主機器人，以及 基于計算機視覺和圖像識別技術支持的自主導航機器人等。

二、移動機器人的結構

移動機器人的結構分為外部結構和內部結構。外部結構包括從電源、傳感器模塊、控制器、機器人機械結構，到航線的區域定義等等，各個模塊的細節完全取決于移動機器人的實際任務要求；內部結構涉及計算機編程技術、控制器行為策略、傳感器數據收集機制、航線規劃等，其中計算機編程技術是移動機器人的核心技術，其他細節均圍繞著計算機編程技術而進行設計。

三、移動機器人的應用

移動機器人在工業領域的應用非常廣泛，譬如生產線自動調度、公共車輛管理、農業機器人搬運、醫療機器人測量、清潔服務機器人及其他貨物轉移等，可以顯著減少勞動力成本和實現自動化管理。

此外，移動機器人還可以用于安全監測、地形感知、遙感和探測、監控環境污染等領域中，以實現更高效的采集信息、運輸物質等工作。移動機器人在搜救緊急情況中也有著極其重要的作用。它可以通過快速的行走、發送信號或天氣條件來保證艱苦環境下的數據傳輸，從而保證搜救工作的順利進行。

四、移動機器人的研發歷程

移動機器人作為一個新興的技術，是在20世紀90年代中期創立“自主導航機器人”項目時開始出現的。從整體來看，移動機器人的研發歷程主要分為：技術模型的構建，傳感器技術的完善，以及計算機視覺、定位技術和機器學習的投入。

以技術模型的構建為例，移動機器人的技術建模主要依據現有的數學建模理論，并根據實際需要對技術模型進行改進和合成，實現要求準確性高、應用性強的完整技術模型。

其次，傳感器技術逐漸完善，主要加入雷達傳感器、激光傳感器、空間映射傳感器、傳真傳感器和光學傳感器等。