對于機器人的幻想，人類早在千年前就已經(jīng)有了，“機器人”是存在于多種語言和文字的新造詞，它體現(xiàn)了人類長期以來的一種愿望，即渴望創(chuàng)造出一種像人一樣的機器人，代替人們去完成各種工作。從最初的遙控式機器人到目前智能化機器人，機器人相關核心技術已取得了重大突破，如今的機器人即使在人工不干預的情況下也能實現(xiàn)智能移動了。

移動機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置，是一種由傳感器、遙控操作器和自動控制的移動載體組成的機器人系統(tǒng)，具有移動功能，移動機器人是一種在復雜環(huán)境下工作的，具有自行組織、自主運行、自主規(guī)劃的智能機器人，融合了計算機技術、信息技術、通信技術、微電子技術和機器人技術等。

智能移動機器人是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)。它集中了傳感器技術、信息處理、電子工程、計算機工程、自動化控制工程、人工智能等多學科的研究成果，代表機電一體化的最高成就，是目前科學技術發(fā)展最活躍的領域之一。隨著機器人性能不斷地完善，移動機器人的應用范圍大為擴展，不僅在工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療、服務等行業(yè)中得到廣泛的應用，還在城市安全、國防和空間探測領域等有害與危險場合得到很好的應用。

路徑規(guī)劃技術也是機器人研究領域的一個重要分支。最優(yōu)路徑規(guī)劃就是依據(jù)某個或某些優(yōu)化準則，在機器人工作空間中找到一條從起始狀態(tài)到目標狀態(tài)、可以避開障礙物的最優(yōu)路徑。根據(jù)對環(huán)境信息的掌握程度不同，機器人路徑規(guī)劃可分為全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃。

全局路徑規(guī)劃是在已知的環(huán)境中，給機器人規(guī)劃一條路徑，路徑規(guī)劃的精度取決于環(huán)境獲取的準確度，全局路徑規(guī)劃可以找到最優(yōu)解，但是需要預先知道環(huán)境的準確信息，當環(huán)境發(fā)生變化，如出現(xiàn)未知障礙物時，該方法就無能為力了。它是一種事前規(guī)劃，因此對機器人系統(tǒng)的實時計算能力要求不高，雖然規(guī)劃結果是全局的、較優(yōu)的，但是對環(huán)境模型的錯誤及噪聲魯棒性差。

局部路徑規(guī)劃則環(huán)境信息完全未知或有部分可知，側重于考慮機器人當前的局部環(huán)境信息，讓機器人具有良好的避障能力，通過傳感器對機器人的工作環(huán)境進行探測，以獲取障礙物的位置和幾何性質等信息，這種規(guī)劃需要搜集環(huán)境數(shù)據(jù)，并且對該環(huán)境模型的動態(tài)更新能夠隨時進行校正，局部規(guī)劃方法將對環(huán)境的建模與搜索融為一體，要求機器人系統(tǒng)具有高速的信息處理能力和計算能力，對環(huán)境誤差和噪聲有較高的魯棒性，能對規(guī)劃結果進行實時反饋和校正，但是由于缺乏全局環(huán)境信息，所以規(guī)劃結果有可能不是最優(yōu)的，甚至可能找不到正確路徑或完整路徑。

全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃并沒有本質上的區(qū)別，很多適用于全局路徑規(guī)劃的方法經(jīng)過改進也可以用于局部路徑規(guī)劃，而適用于局部路徑規(guī)劃的方法同樣經(jīng)過改進后也可適用于全局路徑規(guī)劃。兩者協(xié)同工作，機器人可更好的規(guī)劃從起始點到終點的行走路徑。

文章整合自：CSDN、gymf、qianjia、ofweek

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