《机器人学》课程论文题目: 机器人的多感知技术与应用前景姓名: 门鹏学号: 121401060315 班级: 机设 121 班学院: 机电工程学院机器人的多感知技术与应用前景门鹏河南科技大学机电工程学院机设 121 班摘要: 本篇文章讲解机器人的感官系统、机器人运动系统在实际中的应用,并有力的解释了机器人的多传感器的信息融合技术。信息融合是一门新兴的技术,在机器人领域有着广阔的发展前景。机器人与多感知技术的相结合给机器人多感器技术的前沿技术和未来发展提供保障。关键词:传感器, 机器人, 信息融合,人工智能 1. 引言世界上把机器人划分为三代。第一代是可编程机器人。这种机器人可以由所编的程序来自己完成一些简单的重复性操作。第二代是“感知机器人”, 又叫做自适应机器人,它是在第一代机器人的基础上具有不同程度的“感知”周围环境的能力。这种能利用感知信息以改善机器人性能的研究开始于 70 年代初期,直到 198 2 年, 美国通用汽车公司为其装配流水线上装配了视觉系统, 宣告了感知机器人的诞生。第三代机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制, 它可以智能结合感知和行动, 并且能在非特定的环境下作业, 称之为智能机器人[1] 。机器人的感觉系统通常指的是机器人的外部传感器系统。通过传感器,机器人可以获得环境的有关信息。多传感器系统采取信息的能力将大大增加、这些信息都能在时间、空间、可信度、表达方式上都不尽相同,侧重点和用途也不同, 这对信息的处理和管理工作提出了新的要求。多传感器系统要求采用与之相应的信息综合处理技术, 用以协调各传感器间的配合工作[2] 。多传感器信息融合的理论就是更有效地处理多传感器系统中的不同信息并且提出和发展起来的一个研究方向。由于多感觉传感器系统与机器人的相结合, 从而有了感觉机器人和智能机器人。这里简要介绍了传感器在机器人方面的应用。[3] 。 2. 机器人与传感器机器人的感官的研究与开发, 首先是从模仿人的动作开始的, 我们不难发现人是通过五官( 视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉) 接收外界的信息, 在将这些信息通过感觉神经传递给大脑, 大脑对这些的信息进行处理后发出行为指令, 调动肌体执行动作。计算机是人类大脑或智力的外延, 执行机构是人类四肢的外延, 传感器是人类五官的外延。其中, 传感器处于连接外界环境与机器人的接口位置, 是机器人信息获取的窗口。 3. 机器人的感官系统 3 .1 机器人的听觉传感器机器人的听觉是通过听觉传感器来收集信息的。采用多个麦克风组成的阵列结构,从而来实现听觉。信号采集模仿人的耳朵的听觉系统来收集的,可将多个麦克风组成的阵列作为机器人的“双耳”对声音信号进行采集[4] 。麦克风阵列是指由多个麦克风构成一定几何形状而组成的阵列,具有很强的空间选择性,同时还可以在一定范围内实现声源的自适应检测定位及跟踪。 3 .2 机器人的视觉传感器机器人的视觉通过视觉传感器识别部分指令。也可以通过传感器识别周围的环境,如障碍物和目标体。其采用双目视觉定位系统。双目视觉定位系统是由安装在头部上的两个摄像头,摄取同一目标物的两幅图像,利用三角测距原理,经图像匹配和计算得出目标物与机械手坐标系的精确相对位置[5] 。三角测距原理如果已知两台摄像枪的几何位置,且同时知道同一物体在 2 个摄像枪中的成像位置,便可以利用三角原理
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