服务机器人技术及应用课件：服务机器人的自主移动技术

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t/3.2

服务机器人的自主移动技术分类融合方法提供信息无源式传感器触觉传感器加权平均法、Kalman滤波、Bayes估计、D-S证据推理、模糊逻辑、神经网络、粗集理论、小波分析理论和支持向量机①附近障碍物的存在信息②障碍物与机器人之间的距离信息视觉传感器有源式传感器电容耦合式传

感器电涡流传感器超声波传感器红外线传感器3.2.1

多传感器信息融合技术服务机器人应具有感受自身环境和规划自身动作的能力，需要用传感器探测环境、分析信号，以及通过适当的建模方法来理解环境，获得环境的更多信息。3.2.2

路径规划与导航技术遗传算法、模糊推理，以及神经网络基于自由空间几何构造的规划前向图搜索算法基于随机采样的运动规划路径规划的目标是在物理空间中找到一条从初始点位置到最终点位置的路径，避免精确(近似)栅格分解概率路

标算法可视图Voronoi图切线图随机路径规划器变种算法按照环境建模方式和搜索策略的异同与所有障碍物碰撞。导航是对移动机器人所要求的最具挑战性的能力之一。根据环境信息的完整程度、导航指示信号类型、导航地域等因素的不同，将导航方式分为电磁导航、惯性导航、基于地图模型的导航、视觉导航、味觉导航、声音导航、GPS导航等。多传感器融合导航示意如图3-2多传感器融合导航示意图3-2所示。电池种类优点缺点铅酸电池电压高、寿命长、可高比率放电、价格低、结构简单可靠、工艺成熟能量密度低银锌电池输出功率最大、能量最高的电池，自放电速度慢、机械强度高、可短期超负荷放电，放电电压平稳价格贵、充电时间

长、寿命短、充电

次数少镍镉电池电压低、价格贵镍锌电池电压低、价格贵3.2.3

电源技术目前，服务机器人基本上都采用电池作为能源，同时为移动机构提供动力，为控制电路提供稳定的电压，为传感观测模块提供能源等。在这一领域一般采用二次电池。由于服务机器人直接和人打交道，因此实现人与机器人相互之间的互助和信息传递非常重要。这主要包括视觉和语音交互、力觉和触觉交互、多通道交互，以及新型

人机交互，以便提供友好的用户界面，多层次、可选择的用户输入和方便的用户操作。Martin