什么是移动机器人？一文讲清

移动机器人是指通过利用多种相互控制机构，以及多种检测系统（如传感器等），“感受”周边环境，从而实现自主移动、运动及回避人类干扰的机器人系统。其英文名称 Mobile Robots，简称 MR。



移动机器人技术的核心技术是感知与行为技术，即建构一个有感知技术和行为技术组成的适应性控制系统，实现自主规划和运行，从而实现机器人对复杂环境的“把握”和“控制”，有效地完成其被指定的任务。

一、感知技术

移动机器人的感知技术是实现各种任务所不可缺少的技术，其主要包括机器视觉、距离测量、陀螺仪和其他传感器等等，能够实时、精确地测量环境参数，为机器人实现实时自动避障、导航和其他任务提供必要的信息。同时，还可应用多普勒测距、反射等技术进行距离测量，实时监控障碍物的距离，从而控制机器人正确有效地避开障碍。

二、行为技术

行为技术可以看作是移动机器人的“舵”，即可控制机器人方向和动作的控制技术，是移动机器人执行自主导航任务和运动控制任务所不可缺少的技术，主要为移动机器人提供控制信号，控制机器人在空间上的移动方向、速度等避开障碍物或完成其他指定任务。

三、移动机器人的应用范围

移动机器人的应用范围广泛，根据其环境和使用条件的不同，其应用和特点有很大的不同。其中，主要应用于军事、航务、火箭科学研究，也应用于“危险”任务如核试验地点、放射性灾害区和陆地、海洋深潜等有高危害性的环境中。除此以外，移动机器人还在家庭、公司等多种环境中得到广泛应用，将机器人作为一个有“眼睛”、有“脑筋”的“工作人员”，可以完成寻路、导航、无限平衡等若干普通工作的劳动，显得相当重要。

因此，从上面分析可以看出，移动机器人技术虽然还没有完全实现，但是已经成为中国未来机器人技术发展不可替代的基础技术，已经开始得到各大机器人应用企业的重视，正在向市场发展，届时将对未来机器人应用产业产生重要作用。

移动机器人（Mobile Robots）指的是带有自主运动能力的机器人系统，它能够在一定的范围内按照指令自由运动，用来替代人类完成一些艰苦、危险或者重复、繁重的任务，是工业机器人中最重要的一种。

一、移动机器人的定义

定义上，可以理解为自主运动能力的机器人，也就是说移动机器人是一种根据设定航迹自主导航和运动的机器人系统，具有自动控制、导航和移动的功能。在现实的应用中，移动机器人的功能想要更强大，一般需要有传感器技术、计算机技术和控制技术等多种技术的支持，如基于雷达传感器、激光建筑技术和空间映射技术支持的自主机器人，以及 基于计算机视觉和图像识别技术支持的自主导航机器人等。

二、移动机器人的结构

移动机器人的结构分为外部结构和内部结构。外部结构包括从电源、传感器模块、控制器、机器人机械结构，到航线的区域定义等等，各个模块的细节完全取决于移动机器人的实际任务要求；内部结构涉及计算机编程技术、控制器行为策略、传感器数据收集机制、航线规划等，其中计算机编程技术是移动机器人的核心技术，其他细节均围绕着计算机编程技术而进行设计。

三、移动机器人的应用

移动机器人在工业领域的应用非常广泛，譬如生产线自动调度、公共车辆管理、农业机器人搬运、医疗机器人测量、清洁服务机器人及其他货物转移等，可以显著减少劳动力成本和实现自动化管理。

此外，移动机器人还可以用于安全监测、地形感知、遥感和探测、监控环境污染等领域中，以实现更高效的采集信息、运输物质等工作。移动机器人在搜救紧急情况中也有着极其重要的作用。它可以通过快速的行走、发送信号或天气条件来保证艰苦环境下的数据传输，从而保证搜救工作的顺利进行。

四、移动机器人的研发历程

移动机器人作为一个新兴的技术，是在20世纪90年代中期创立“自主导航机器人”项目时开始出现的。从整体来看，移动机器人的研发历程主要分为：技术模型的构建，传感器技术的完善，以及计算机视觉、定位技术和机器学习的投入。

以技术模型的构建为例，移动机器人的技术建模主要依据现有的数学建模理论，并根据实际需要对技术模型进行改进和合成，实现要求准确性高、应用性强的完整技术模型。

其次，传感器技术逐渐完善，主要加入雷达传感器、激光传感器、空间映射传感器、传真传感器和光学传感器等。