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自主移動型機器人:能“走”多遠

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 10:28:25 來源:學習時報

20世紀40年代,神經生理學家、控製論和機器人專家威廉·格雷·華特研製出第一代自主移動型機器人。60年代約翰斯·霍普金斯大學研製出了用聲呐探測周圍環境被稱作“野獸”的機器人。大約在同一時期斯坦福大學研製出了第一個能夠推理自己行為的機器人。當前自主移動型機器人一般由控製器、傳感器、執行器和電力係統4部分組成。控製器由微處理器、嵌入式小型計算機組成。傳感器則根據機器人的應用場景進行布置,主要有激光雷達、毫米波雷達以及攝像頭組成。執行器主要有2種方式:一種是由車輪組成,另一種是由履帶式構成。電力係統則是主要的動力來源。自主移動型機器人的商業應用可追溯到20世紀90年代初。自主移動型機器人是工業機械臂之父約瑟夫·恩格爾伯格操刀設計的首款商用的自主移動型醫用機器人。其功能主要包括幫助護士和工作人員搬運包括無菌用品、報告、化驗樣本以及郵件、餐盤等在內的物品。此後由於技術的進步與製造成本的降低,它開始在工業場景中頻繁地出現。如今自主移動型機器人在工業、農業、商業環境中獲得了應用。為了適應自主移動型機器人的需要,很多公司正在重新設計倉儲方案。

自主移動型機器人的應用得益於激光雷達、毫米波雷達等感知技術的發展,讓它們具備了路徑規劃和導航能力。Fetch Robotics公司首席執行官懷斯在2019年全球自主移動型機器人大會上表示:“大多數自主移動型機器人都是相似的,但它們工作方式的差異影響了它們在不同環境中的安全性和實用性。”她認為自主移動型機器人下一步需要發展傳感器、裏程測量、定位、地圖、導航、避障和物體監測等關鍵技術,以凸顯它們在行動、路徑規劃和決策方麵的能力,使其適應更複雜的環境。

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人工智能的發展將會使遙感、避障和物體識別的能力得到進一步的優化,並提高其安全性。從長遠角度來看,人工智能、工業物聯網、5G和雲計算都可以與自主移動型機器人互聯。這一趨勢使自主移動型機器人的發展呈現出2種趨勢。

qiyi,zizhuyidongxingjiqirendejianrongxingzaikuoda。zizhuyidongxingjiqirenjiarulezhinengjiekou,shidezizhuyidongxingjiqirenkeyitongguorengongzhinengjiekouzhixingjiqixuexi、深度學習等智能命令,進一步提升運行的準確度、速度、穩定性和安全性。智能接口使其具有了快速兼容其他新技術的能力。

qier,zizhuyidongxingjiqirendeganzhinenglizaitigao。liru,shijiaozengqiangnengli。rujinduoshuzizhuyidongxingjiqirendoupeibeileyixiliefuzadechuanganqilaijiancezhouweidehuanjingqingkuang。zheshidezizhuyidongxingjiqirendexingdonggenglinghuo,nenggoutiaozhengluxianbingshiyingbuduanbianhuadehuanjingbuju,erwuxuxiangzidongdaoyincheyiyangganyuhuozhongxinanzhuangzhidaojichusheshi。suiran,quanfangweishishiganzhizaidangqianrengrancunzaijishukunnan,danzhezhongqushiyijingqingxikejian。

自主移動型機器人在我國的大規模推廣還麵臨決策選擇的困境:yifangmian,zaiquanqiuhuashidaijishuzhigaodianyaozhanling,lingyifangmian,jiqiduirendetidaidaozhidexuanzeyali。bijingwoguodelaodongmijixingchanyezhanbiyiranhenda,erqieduoyizhongxiaoqiyeweizhu,tamenshixinajiuyedezhuyaoliliang。danshidao2030年,勞動力預計減少到9.6億,到2050年將下降到8億,這意味著我國接下來的時間將會麵臨工業智能化和勞動力逐步減少的局麵。在人口總量衰減之前這段時間該如何決策?

我國的機器人製造產業當前與國外還有一定的差距,因此作為我國政府主導的“中國製造2025”的戰略目標之一,機器人產業又是重點發展領域。中國有大約100多duo個ge不bu同tong領ling域yu的de製zhi造zao行xing業ye都dou在zai使shi用yong機ji器qi人ren技ji術shu,其qi中zhong大da多duo數shu剛gang剛gang開kai始shi實shi現xian自zi動dong化hua,因yin此ci還hai有you巨ju大da的de提ti升sheng空kong間jian。為wei了le快kuai速su彌mi補bu技ji術shu和he市shi場chang需xu求qiu的de鴻hong溝gou,政zheng府fu可ke以yi通tong過guo增zeng加jiaR&D經費投入以及減免稅收等方式促進機器人產業的發展,從而縮小技術差距與市場需求鴻溝。

目mu前qian,自zi主zhu移yi動dong型xing機ji器qi人ren在zai我wo國guo應ying用yong最zui廣guang泛fan的de行xing業ye之zhi一yi是shi物wu流liu業ye,應ying用yong於yu該gai行xing業ye的de無wu論lun是shi自zi動dong引yin導dao型xing機ji器qi人ren還hai是shi自zi主zhu移yi動dong型xing機ji器qi人ren的de數shu量liang都dou在zai大da幅fu增zeng長chang,預yu計ji到dao2022年,銷售額將超過30億美元。與此同時,盡管在汽車行業,機器人使用規模非常大,但與其他行業相比,其對機器人的需求相對較低。自2016年以來,電子行業購買的機器人數量已經超過了汽車行業。

自主移動型機器人在過去30年nian裏li取qu得de了le巨ju大da的de進jin步bu,正zheng在zai向xiang更geng多duo的de傳chuan統tong領ling域yu滲shen透tou。當dang下xia,各ge大da公gong司si都dou加jia大da了le相xiang關guan的de研yan發fa投tou入ru,推tui進jin自zi主zhu移yi動dong型xing機ji器qi人ren升sheng級ji的de感gan知zhi係xi統tong的de研yan究jiu有you望wang在zai短duan期qi內nei取qu得de突tu破po,可ke以yi預yu見jian整zheng個ge自zi主zhu移yi動dong型xing機ji器qi人ren行xing業ye將jiang呈cheng現xian出chu快kuai速su發fa展zhan的de趨qu勢shi。由you於yu在zai相xiang關guan領ling域yu的de技ji術shu儲chu備bei和he人ren才cai儲chu備bei,我wo國guo與yu國guo際ji先xian進jin水shui平ping差cha距ju不bu是shi很hen大da,加jia上shang巨ju大da市shi場chang與yu潛qian在zai的de商shang業ye利li益yi,我wo國guo完wan全quan可ke以yi實shi現xian換huan道dao超chao車che。

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