'移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?'

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地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

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地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

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地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

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地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

3 步行機器人概念及其特點

步行機器人可以認為是:

“一種由計算機控制的用足機構推進的表面移動機械電子裝置。”

步行機器人相對於傳統的輪式、履帶式移動機器人具有獨特的性能:

1、足運動方式具有較好的機動性,即具有較好的對不平地面的適應能力。

2、足運動系統可以主動隔振,即允許機身運動運動軌跡與足運動軌跡解耦。

3、足運動系統在不平地面和鬆軟地面上的運動速度較高,而能耗較少。

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地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

3 步行機器人概念及其特點

步行機器人可以認為是:

“一種由計算機控制的用足機構推進的表面移動機械電子裝置。”

步行機器人相對於傳統的輪式、履帶式移動機器人具有獨特的性能:

1、足運動方式具有較好的機動性,即具有較好的對不平地面的適應能力。

2、足運動系統可以主動隔振,即允許機身運動運動軌跡與足運動軌跡解耦。

3、足運動系統在不平地面和鬆軟地面上的運動速度較高,而能耗較少。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

4 兩足步行機器人

兩足步行機器人系統是相當複雜的多變量時變非線性系統。其複雜程度與兩足機器人的自由度多少有關。我們以加藤等人利用拉格朗日方程建立的兩足步行機器人WL-3型為動力學模型,並作如下簡化:

1、腿只在前進平面內運動;

2、腿有剛性杆件構成,杆件之間用關節連接,關節軸與運動平面正交,各杆件質量均布;

該模型共有四個自由度,分別為髖關節、膝關節、踝關節和腳尖關節。

當腿處於支撐相時,按三自由度倒立擺處理;當腿處於懸空相時,以三自由度復擺處理,如圖下圖所示。

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地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

3 步行機器人概念及其特點

步行機器人可以認為是:

“一種由計算機控制的用足機構推進的表面移動機械電子裝置。”

步行機器人相對於傳統的輪式、履帶式移動機器人具有獨特的性能:

1、足運動方式具有較好的機動性,即具有較好的對不平地面的適應能力。

2、足運動系統可以主動隔振,即允許機身運動運動軌跡與足運動軌跡解耦。

3、足運動系統在不平地面和鬆軟地面上的運動速度較高,而能耗較少。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

4 兩足步行機器人

兩足步行機器人系統是相當複雜的多變量時變非線性系統。其複雜程度與兩足機器人的自由度多少有關。我們以加藤等人利用拉格朗日方程建立的兩足步行機器人WL-3型為動力學模型,並作如下簡化:

1、腿只在前進平面內運動;

2、腿有剛性杆件構成,杆件之間用關節連接,關節軸與運動平面正交,各杆件質量均布;

該模型共有四個自由度,分別為髖關節、膝關節、踝關節和腳尖關節。

當腿處於支撐相時,按三自由度倒立擺處理;當腿處於懸空相時,以三自由度復擺處理,如圖下圖所示。

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地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

3 步行機器人概念及其特點

步行機器人可以認為是:

“一種由計算機控制的用足機構推進的表面移動機械電子裝置。”

步行機器人相對於傳統的輪式、履帶式移動機器人具有獨特的性能:

1、足運動方式具有較好的機動性,即具有較好的對不平地面的適應能力。

2、足運動系統可以主動隔振,即允許機身運動運動軌跡與足運動軌跡解耦。

3、足運動系統在不平地面和鬆軟地面上的運動速度較高,而能耗較少。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

4 兩足步行機器人

兩足步行機器人系統是相當複雜的多變量時變非線性系統。其複雜程度與兩足機器人的自由度多少有關。我們以加藤等人利用拉格朗日方程建立的兩足步行機器人WL-3型為動力學模型,並作如下簡化:

1、腿只在前進平面內運動;

2、腿有剛性杆件構成,杆件之間用關節連接,關節軸與運動平面正交,各杆件質量均布;

該模型共有四個自由度,分別為髖關節、膝關節、踝關節和腳尖關節。

當腿處於支撐相時,按三自由度倒立擺處理;當腿處於懸空相時,以三自由度復擺處理,如圖下圖所示。

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移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

機構模型圖如圖:

世界上第一臺移動機器人——Shakey

據瞭解,世界上第一臺能實現移動的機器人叫Shakey,

Shakey是斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心於1966年到1972年研製的世界上第一臺真正意義上的移動機器人。雖然Shakey只能解決簡單的感知、運動規劃和控制問題,但它卻是當時將AI應用於機器人的最為成功的研究平臺,它證實了許多通常屬於人工智能(Aritificial Intelligence,AI)領域的嚴肅的科學結論。

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地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

3 步行機器人概念及其特點

步行機器人可以認為是:

“一種由計算機控制的用足機構推進的表面移動機械電子裝置。”

步行機器人相對於傳統的輪式、履帶式移動機器人具有獨特的性能:

1、足運動方式具有較好的機動性,即具有較好的對不平地面的適應能力。

2、足運動系統可以主動隔振,即允許機身運動運動軌跡與足運動軌跡解耦。

3、足運動系統在不平地面和鬆軟地面上的運動速度較高,而能耗較少。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

4 兩足步行機器人

兩足步行機器人系統是相當複雜的多變量時變非線性系統。其複雜程度與兩足機器人的自由度多少有關。我們以加藤等人利用拉格朗日方程建立的兩足步行機器人WL-3型為動力學模型,並作如下簡化:

1、腿只在前進平面內運動;

2、腿有剛性杆件構成,杆件之間用關節連接,關節軸與運動平面正交,各杆件質量均布;

該模型共有四個自由度,分別為髖關節、膝關節、踝關節和腳尖關節。

當腿處於支撐相時,按三自由度倒立擺處理;當腿處於懸空相時,以三自由度復擺處理,如圖下圖所示。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

機構模型圖如圖:

世界上第一臺移動機器人——Shakey

據瞭解,世界上第一臺能實現移動的機器人叫Shakey,

Shakey是斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心於1966年到1972年研製的世界上第一臺真正意義上的移動機器人。雖然Shakey只能解決簡單的感知、運動規劃和控制問題,但它卻是當時將AI應用於機器人的最為成功的研究平臺,它證實了許多通常屬於人工智能(Aritificial Intelligence,AI)領域的嚴肅的科學結論。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

花費鉅額研發的Shakey首次全面應用了人工智能技術,裝備了電子攝像機、三角測距儀、碰撞傳感器以及驅動電機,能簡單解決感知、運動規劃和控制問題。當年Shakey通過無線通信系統由兩臺計算機控制,但當時的計算機運算速度非常緩慢,導致 Shakey需要數小時的時間來感知和分析環境,並規劃行動路徑。

美國斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心研製了世上第一臺真正意義上的移動機器人一個具有完整感知、規劃和控制能力的機器這也成了後來機器人和無人駕駛的通用框架由於當時的計算機還在DOS系統條件下運算他誕生時的形象就像一個弱不禁風的老婦人;步履蹣跚、搖搖晃晃,Shakey由此得名

中譯:機器人沙基

在今天看來,機器人Shakey簡單而又笨拙,但它卻是當時將AI應用於機器人中最為成功的案例,證實了許多屬於人工智能領域的嚴肅科學結論,其在實現過程中獲得的成果也影響了很多後續的研究。

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地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

3 步行機器人概念及其特點

步行機器人可以認為是:

“一種由計算機控制的用足機構推進的表面移動機械電子裝置。”

步行機器人相對於傳統的輪式、履帶式移動機器人具有獨特的性能:

1、足運動方式具有較好的機動性,即具有較好的對不平地面的適應能力。

2、足運動系統可以主動隔振,即允許機身運動運動軌跡與足運動軌跡解耦。

3、足運動系統在不平地面和鬆軟地面上的運動速度較高,而能耗較少。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

4 兩足步行機器人

兩足步行機器人系統是相當複雜的多變量時變非線性系統。其複雜程度與兩足機器人的自由度多少有關。我們以加藤等人利用拉格朗日方程建立的兩足步行機器人WL-3型為動力學模型,並作如下簡化:

1、腿只在前進平面內運動;

2、腿有剛性杆件構成,杆件之間用關節連接,關節軸與運動平面正交,各杆件質量均布;

該模型共有四個自由度,分別為髖關節、膝關節、踝關節和腳尖關節。

當腿處於支撐相時,按三自由度倒立擺處理;當腿處於懸空相時,以三自由度復擺處理,如圖下圖所示。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

機構模型圖如圖:

世界上第一臺移動機器人——Shakey

據瞭解,世界上第一臺能實現移動的機器人叫Shakey,

Shakey是斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心於1966年到1972年研製的世界上第一臺真正意義上的移動機器人。雖然Shakey只能解決簡單的感知、運動規劃和控制問題,但它卻是當時將AI應用於機器人的最為成功的研究平臺,它證實了許多通常屬於人工智能(Aritificial Intelligence,AI)領域的嚴肅的科學結論。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

花費鉅額研發的Shakey首次全面應用了人工智能技術,裝備了電子攝像機、三角測距儀、碰撞傳感器以及驅動電機,能簡單解決感知、運動規劃和控制問題。當年Shakey通過無線通信系統由兩臺計算機控制,但當時的計算機運算速度非常緩慢,導致 Shakey需要數小時的時間來感知和分析環境,並規劃行動路徑。

美國斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心研製了世上第一臺真正意義上的移動機器人一個具有完整感知、規劃和控制能力的機器這也成了後來機器人和無人駕駛的通用框架由於當時的計算機還在DOS系統條件下運算他誕生時的形象就像一個弱不禁風的老婦人;步履蹣跚、搖搖晃晃,Shakey由此得名

中譯:機器人沙基

在今天看來,機器人Shakey簡單而又笨拙,但它卻是當時將AI應用於機器人中最為成功的案例,證實了許多屬於人工智能領域的嚴肅科學結論,其在實現過程中獲得的成果也影響了很多後續的研究。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

近些年移動機器人行走技術有了怎樣的蛻變?

如今的移動機器人可在複雜環境中快速做出反應,即使在陌生環境中,機器人也能完成自主定位、建圖及路徑規劃,實現智能行走。

移動機器人要實現智能行走,離不開可靠的定位導航技術,提到這一點就不得不說SLAM技術.

SLAM是同步定位與地圖構建(Simultaneous Localization And Mapping)的縮寫,最早由Hugh Durrant-Whyte 和 John J.Leonard提出。SLAM更像是一個概念而不是一個算法,它本身包含許多步驟,其中的每一個步驟均可以使用不同的算法實現。主要用於解決移動機器人在未知環境中運行時即時定位與地圖構建的問題。當你身處異地,怎麼準確找到想去的地方?在戶外迷路時,怎麼找到回家的路?沒錯,我們有導航軟件和戶外地圖。和人類繪製地圖一樣,機器人描述環境、認識環境的過程主要就是依靠地圖。它利用環境地圖來描述其當前環境信息,並隨著使用的算法與傳感器差異采用不同的地圖描述形式。機器人學中地圖的表示方法有四種:柵格地圖、特徵地圖、直接表徵法以及拓撲地圖。

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地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

3 步行機器人概念及其特點

步行機器人可以認為是:

“一種由計算機控制的用足機構推進的表面移動機械電子裝置。”

步行機器人相對於傳統的輪式、履帶式移動機器人具有獨特的性能:

1、足運動方式具有較好的機動性,即具有較好的對不平地面的適應能力。

2、足運動系統可以主動隔振,即允許機身運動運動軌跡與足運動軌跡解耦。

3、足運動系統在不平地面和鬆軟地面上的運動速度較高,而能耗較少。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

4 兩足步行機器人

兩足步行機器人系統是相當複雜的多變量時變非線性系統。其複雜程度與兩足機器人的自由度多少有關。我們以加藤等人利用拉格朗日方程建立的兩足步行機器人WL-3型為動力學模型,並作如下簡化:

1、腿只在前進平面內運動;

2、腿有剛性杆件構成,杆件之間用關節連接,關節軸與運動平面正交,各杆件質量均布;

該模型共有四個自由度,分別為髖關節、膝關節、踝關節和腳尖關節。

當腿處於支撐相時,按三自由度倒立擺處理;當腿處於懸空相時,以三自由度復擺處理,如圖下圖所示。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

機構模型圖如圖:

世界上第一臺移動機器人——Shakey

據瞭解,世界上第一臺能實現移動的機器人叫Shakey,

Shakey是斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心於1966年到1972年研製的世界上第一臺真正意義上的移動機器人。雖然Shakey只能解決簡單的感知、運動規劃和控制問題,但它卻是當時將AI應用於機器人的最為成功的研究平臺,它證實了許多通常屬於人工智能(Aritificial Intelligence,AI)領域的嚴肅的科學結論。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

花費鉅額研發的Shakey首次全面應用了人工智能技術,裝備了電子攝像機、三角測距儀、碰撞傳感器以及驅動電機,能簡單解決感知、運動規劃和控制問題。當年Shakey通過無線通信系統由兩臺計算機控制,但當時的計算機運算速度非常緩慢,導致 Shakey需要數小時的時間來感知和分析環境,並規劃行動路徑。

美國斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心研製了世上第一臺真正意義上的移動機器人一個具有完整感知、規劃和控制能力的機器這也成了後來機器人和無人駕駛的通用框架由於當時的計算機還在DOS系統條件下運算他誕生時的形象就像一個弱不禁風的老婦人;步履蹣跚、搖搖晃晃,Shakey由此得名

中譯:機器人沙基

在今天看來,機器人Shakey簡單而又笨拙,但它卻是當時將AI應用於機器人中最為成功的案例,證實了許多屬於人工智能領域的嚴肅科學結論,其在實現過程中獲得的成果也影響了很多後續的研究。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

近些年移動機器人行走技術有了怎樣的蛻變?

如今的移動機器人可在複雜環境中快速做出反應,即使在陌生環境中,機器人也能完成自主定位、建圖及路徑規劃,實現智能行走。

移動機器人要實現智能行走,離不開可靠的定位導航技術,提到這一點就不得不說SLAM技術.

SLAM是同步定位與地圖構建(Simultaneous Localization And Mapping)的縮寫,最早由Hugh Durrant-Whyte 和 John J.Leonard提出。SLAM更像是一個概念而不是一個算法,它本身包含許多步驟,其中的每一個步驟均可以使用不同的算法實現。主要用於解決移動機器人在未知環境中運行時即時定位與地圖構建的問題。當你身處異地,怎麼準確找到想去的地方?在戶外迷路時,怎麼找到回家的路?沒錯,我們有導航軟件和戶外地圖。和人類繪製地圖一樣,機器人描述環境、認識環境的過程主要就是依靠地圖。它利用環境地圖來描述其當前環境信息,並隨著使用的算法與傳感器差異采用不同的地圖描述形式。機器人學中地圖的表示方法有四種:柵格地圖、特徵地圖、直接表徵法以及拓撲地圖。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

"

地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

3 步行機器人概念及其特點

步行機器人可以認為是:

“一種由計算機控制的用足機構推進的表面移動機械電子裝置。”

步行機器人相對於傳統的輪式、履帶式移動機器人具有獨特的性能:

1、足運動方式具有較好的機動性,即具有較好的對不平地面的適應能力。

2、足運動系統可以主動隔振,即允許機身運動運動軌跡與足運動軌跡解耦。

3、足運動系統在不平地面和鬆軟地面上的運動速度較高,而能耗較少。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

4 兩足步行機器人

兩足步行機器人系統是相當複雜的多變量時變非線性系統。其複雜程度與兩足機器人的自由度多少有關。我們以加藤等人利用拉格朗日方程建立的兩足步行機器人WL-3型為動力學模型,並作如下簡化:

1、腿只在前進平面內運動;

2、腿有剛性杆件構成,杆件之間用關節連接,關節軸與運動平面正交,各杆件質量均布;

該模型共有四個自由度,分別為髖關節、膝關節、踝關節和腳尖關節。

當腿處於支撐相時,按三自由度倒立擺處理;當腿處於懸空相時,以三自由度復擺處理,如圖下圖所示。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

機構模型圖如圖:

世界上第一臺移動機器人——Shakey

據瞭解,世界上第一臺能實現移動的機器人叫Shakey,

Shakey是斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心於1966年到1972年研製的世界上第一臺真正意義上的移動機器人。雖然Shakey只能解決簡單的感知、運動規劃和控制問題,但它卻是當時將AI應用於機器人的最為成功的研究平臺,它證實了許多通常屬於人工智能(Aritificial Intelligence,AI)領域的嚴肅的科學結論。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

花費鉅額研發的Shakey首次全面應用了人工智能技術,裝備了電子攝像機、三角測距儀、碰撞傳感器以及驅動電機,能簡單解決感知、運動規劃和控制問題。當年Shakey通過無線通信系統由兩臺計算機控制,但當時的計算機運算速度非常緩慢,導致 Shakey需要數小時的時間來感知和分析環境,並規劃行動路徑。

美國斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心研製了世上第一臺真正意義上的移動機器人一個具有完整感知、規劃和控制能力的機器這也成了後來機器人和無人駕駛的通用框架由於當時的計算機還在DOS系統條件下運算他誕生時的形象就像一個弱不禁風的老婦人;步履蹣跚、搖搖晃晃,Shakey由此得名

中譯:機器人沙基

在今天看來,機器人Shakey簡單而又笨拙,但它卻是當時將AI應用於機器人中最為成功的案例,證實了許多屬於人工智能領域的嚴肅科學結論,其在實現過程中獲得的成果也影響了很多後續的研究。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

近些年移動機器人行走技術有了怎樣的蛻變?

如今的移動機器人可在複雜環境中快速做出反應,即使在陌生環境中,機器人也能完成自主定位、建圖及路徑規劃,實現智能行走。

移動機器人要實現智能行走,離不開可靠的定位導航技術,提到這一點就不得不說SLAM技術.

SLAM是同步定位與地圖構建(Simultaneous Localization And Mapping)的縮寫,最早由Hugh Durrant-Whyte 和 John J.Leonard提出。SLAM更像是一個概念而不是一個算法,它本身包含許多步驟,其中的每一個步驟均可以使用不同的算法實現。主要用於解決移動機器人在未知環境中運行時即時定位與地圖構建的問題。當你身處異地,怎麼準確找到想去的地方?在戶外迷路時,怎麼找到回家的路?沒錯,我們有導航軟件和戶外地圖。和人類繪製地圖一樣,機器人描述環境、認識環境的過程主要就是依靠地圖。它利用環境地圖來描述其當前環境信息,並隨著使用的算法與傳感器差異采用不同的地圖描述形式。機器人學中地圖的表示方法有四種:柵格地圖、特徵地圖、直接表徵法以及拓撲地圖。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

珊格地圖

那麼現代的行走機器人是什麼樣的呢?

主要以仿生為主.

1 仿生螞蟻.

"

地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

3 步行機器人概念及其特點

步行機器人可以認為是:

“一種由計算機控制的用足機構推進的表面移動機械電子裝置。”

步行機器人相對於傳統的輪式、履帶式移動機器人具有獨特的性能:

1、足運動方式具有較好的機動性,即具有較好的對不平地面的適應能力。

2、足運動系統可以主動隔振,即允許機身運動運動軌跡與足運動軌跡解耦。

3、足運動系統在不平地面和鬆軟地面上的運動速度較高,而能耗較少。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

4 兩足步行機器人

兩足步行機器人系統是相當複雜的多變量時變非線性系統。其複雜程度與兩足機器人的自由度多少有關。我們以加藤等人利用拉格朗日方程建立的兩足步行機器人WL-3型為動力學模型,並作如下簡化:

1、腿只在前進平面內運動;

2、腿有剛性杆件構成,杆件之間用關節連接,關節軸與運動平面正交,各杆件質量均布;

該模型共有四個自由度,分別為髖關節、膝關節、踝關節和腳尖關節。

當腿處於支撐相時,按三自由度倒立擺處理;當腿處於懸空相時,以三自由度復擺處理,如圖下圖所示。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

機構模型圖如圖:

世界上第一臺移動機器人——Shakey

據瞭解,世界上第一臺能實現移動的機器人叫Shakey,

Shakey是斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心於1966年到1972年研製的世界上第一臺真正意義上的移動機器人。雖然Shakey只能解決簡單的感知、運動規劃和控制問題,但它卻是當時將AI應用於機器人的最為成功的研究平臺,它證實了許多通常屬於人工智能(Aritificial Intelligence,AI)領域的嚴肅的科學結論。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

花費鉅額研發的Shakey首次全面應用了人工智能技術,裝備了電子攝像機、三角測距儀、碰撞傳感器以及驅動電機,能簡單解決感知、運動規劃和控制問題。當年Shakey通過無線通信系統由兩臺計算機控制,但當時的計算機運算速度非常緩慢,導致 Shakey需要數小時的時間來感知和分析環境,並規劃行動路徑。

美國斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心研製了世上第一臺真正意義上的移動機器人一個具有完整感知、規劃和控制能力的機器這也成了後來機器人和無人駕駛的通用框架由於當時的計算機還在DOS系統條件下運算他誕生時的形象就像一個弱不禁風的老婦人;步履蹣跚、搖搖晃晃,Shakey由此得名

中譯:機器人沙基

在今天看來,機器人Shakey簡單而又笨拙,但它卻是當時將AI應用於機器人中最為成功的案例,證實了許多屬於人工智能領域的嚴肅科學結論,其在實現過程中獲得的成果也影響了很多後續的研究。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

近些年移動機器人行走技術有了怎樣的蛻變?

如今的移動機器人可在複雜環境中快速做出反應,即使在陌生環境中,機器人也能完成自主定位、建圖及路徑規劃,實現智能行走。

移動機器人要實現智能行走,離不開可靠的定位導航技術,提到這一點就不得不說SLAM技術.

SLAM是同步定位與地圖構建(Simultaneous Localization And Mapping)的縮寫,最早由Hugh Durrant-Whyte 和 John J.Leonard提出。SLAM更像是一個概念而不是一個算法,它本身包含許多步驟,其中的每一個步驟均可以使用不同的算法實現。主要用於解決移動機器人在未知環境中運行時即時定位與地圖構建的問題。當你身處異地,怎麼準確找到想去的地方?在戶外迷路時,怎麼找到回家的路?沒錯,我們有導航軟件和戶外地圖。和人類繪製地圖一樣,機器人描述環境、認識環境的過程主要就是依靠地圖。它利用環境地圖來描述其當前環境信息,並隨著使用的算法與傳感器差異采用不同的地圖描述形式。機器人學中地圖的表示方法有四種:柵格地圖、特徵地圖、直接表徵法以及拓撲地圖。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

珊格地圖

那麼現代的行走機器人是什麼樣的呢?

主要以仿生為主.

1 仿生螞蟻.

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

仿生來源為螞蟻, 設計理念非常巧妙,雖然是一群人工螞蟻相互合作完成任務,但是每一個人工螞蟻小小的機身內都集成了超級多組件,技術和功能。

2 仿生蜻蜓,將蜻蜓的高度複雜的飛行特性運用到機器人中,使得這款機器人可以隨心所欲向各個方向飛去,速度通過推力來調節,四個翅膀安裝了振幅控制器,推力的大小由振幅控制器控制,這款機器人最逆天之處在於它的無線實時通信做的極其牛逼。

"

地面移動機器人

地面移動機器人是最早研究、應用最廣泛的一類機器人,採遙控、自主或半自主等方式工作,在工作勞動強度大、人類無法進入或對人類有傷害的場合中,如:核工業設備的維護與檢修、防爆、排雷、軍事偵察、隧道鑿巖等。地面移動機器人的移動方式多種多樣,主要有:車輪式(輪式)、履帶式、腿足式(步行機器人)

那麼你知道移動機器人是如何發展成為現有的結構的嗎?讓我們瞭解一下比較有代表意義的移動機器人吧!

1. 輪式移動機器人

傳統的車輪形式如下圖,這種車輪適合於平坦的堅硬路面。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

進而演化成球輪、充氣球輪和錐形輪,充氣車輪較實心輪而言彈性好,能吸收因路面不平而引起的衝擊和震動,而且充氣球輪與地面的接觸面積較大,特別適合於沙丘地形。

2. 履帶式移動機器人

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

履帶式移動機器人特點

支撐面大,接地比壓小,適用於鬆軟或泥濘場地作業,下陷度小,滾動阻力小,通過性能較好;

越野機動性好,爬坡、越溝等性能均優於輪式移動機構;

履帶支撐面上有履齒,不易打滑,牽引附著性能好,有利於發揮較大的牽引力;

結構複雜重量大,減震性能差,零件易損壞。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

3 步行機器人概念及其特點

步行機器人可以認為是:

“一種由計算機控制的用足機構推進的表面移動機械電子裝置。”

步行機器人相對於傳統的輪式、履帶式移動機器人具有獨特的性能:

1、足運動方式具有較好的機動性,即具有較好的對不平地面的適應能力。

2、足運動系統可以主動隔振,即允許機身運動運動軌跡與足運動軌跡解耦。

3、足運動系統在不平地面和鬆軟地面上的運動速度較高,而能耗較少。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

4 兩足步行機器人

兩足步行機器人系統是相當複雜的多變量時變非線性系統。其複雜程度與兩足機器人的自由度多少有關。我們以加藤等人利用拉格朗日方程建立的兩足步行機器人WL-3型為動力學模型,並作如下簡化:

1、腿只在前進平面內運動;

2、腿有剛性杆件構成,杆件之間用關節連接,關節軸與運動平面正交,各杆件質量均布;

該模型共有四個自由度,分別為髖關節、膝關節、踝關節和腳尖關節。

當腿處於支撐相時,按三自由度倒立擺處理;當腿處於懸空相時,以三自由度復擺處理,如圖下圖所示。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

機構模型圖如圖:

世界上第一臺移動機器人——Shakey

據瞭解,世界上第一臺能實現移動的機器人叫Shakey,

Shakey是斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心於1966年到1972年研製的世界上第一臺真正意義上的移動機器人。雖然Shakey只能解決簡單的感知、運動規劃和控制問題,但它卻是當時將AI應用於機器人的最為成功的研究平臺,它證實了許多通常屬於人工智能(Aritificial Intelligence,AI)領域的嚴肅的科學結論。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

花費鉅額研發的Shakey首次全面應用了人工智能技術,裝備了電子攝像機、三角測距儀、碰撞傳感器以及驅動電機,能簡單解決感知、運動規劃和控制問題。當年Shakey通過無線通信系統由兩臺計算機控制,但當時的計算機運算速度非常緩慢,導致 Shakey需要數小時的時間來感知和分析環境,並規劃行動路徑。

美國斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心研製了世上第一臺真正意義上的移動機器人一個具有完整感知、規劃和控制能力的機器這也成了後來機器人和無人駕駛的通用框架由於當時的計算機還在DOS系統條件下運算他誕生時的形象就像一個弱不禁風的老婦人;步履蹣跚、搖搖晃晃,Shakey由此得名

中譯:機器人沙基

在今天看來,機器人Shakey簡單而又笨拙,但它卻是當時將AI應用於機器人中最為成功的案例,證實了許多屬於人工智能領域的嚴肅科學結論,其在實現過程中獲得的成果也影響了很多後續的研究。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

近些年移動機器人行走技術有了怎樣的蛻變?

如今的移動機器人可在複雜環境中快速做出反應,即使在陌生環境中,機器人也能完成自主定位、建圖及路徑規劃,實現智能行走。

移動機器人要實現智能行走,離不開可靠的定位導航技術,提到這一點就不得不說SLAM技術.

SLAM是同步定位與地圖構建(Simultaneous Localization And Mapping)的縮寫,最早由Hugh Durrant-Whyte 和 John J.Leonard提出。SLAM更像是一個概念而不是一個算法,它本身包含許多步驟,其中的每一個步驟均可以使用不同的算法實現。主要用於解決移動機器人在未知環境中運行時即時定位與地圖構建的問題。當你身處異地,怎麼準確找到想去的地方?在戶外迷路時,怎麼找到回家的路?沒錯,我們有導航軟件和戶外地圖。和人類繪製地圖一樣,機器人描述環境、認識環境的過程主要就是依靠地圖。它利用環境地圖來描述其當前環境信息,並隨著使用的算法與傳感器差異采用不同的地圖描述形式。機器人學中地圖的表示方法有四種:柵格地圖、特徵地圖、直接表徵法以及拓撲地圖。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

珊格地圖

那麼現代的行走機器人是什麼樣的呢?

主要以仿生為主.

1 仿生螞蟻.

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?

仿生來源為螞蟻, 設計理念非常巧妙,雖然是一群人工螞蟻相互合作完成任務,但是每一個人工螞蟻小小的機身內都集成了超級多組件,技術和功能。

2 仿生蜻蜓,將蜻蜓的高度複雜的飛行特性運用到機器人中,使得這款機器人可以隨心所欲向各個方向飛去,速度通過推力來調節,四個翅膀安裝了振幅控制器,推力的大小由振幅控制器控制,這款機器人最逆天之處在於它的無線實時通信做的極其牛逼。

移動機器人的前世今生,這幾種機器人你見過嗎?


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