機(jī)器人如何規(guī)劃行走路線：全局規(guī)劃方法，局部規(guī)劃

路徑規(guī)劃是機(jī)器人在走向應(yīng)用層面的一個(gè)重要組成部分。所謂機(jī)器人的Z 優(yōu)路徑規(guī)劃問(wèn)題，就是依據(jù)某個(gè)或某些優(yōu)化準(zhǔn)則(如工作代價(jià)Z小、行走路線Z 短、行走時(shí)間Z短等),在其工作空間中找到一條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的能避 開(kāi)障礙物的Z優(yōu)路徑。

路徑規(guī)劃根據(jù)問(wèn)題和對(duì)環(huán)境信息的掌握程度可以分為兩類：一類是環(huán)境信息已知的全局規(guī)劃，另一類是環(huán)境信息未知的局部規(guī)劃。全局規(guī)劃方法依照已獲取的環(huán)境信息，給機(jī)器人規(guī)劃出一條路徑。規(guī)劃路徑的準(zhǔn)確程度取決于獲取環(huán)境信息的準(zhǔn)確程度。全局方法通�？梢詫ふ襔優(yōu)解，但是需要預(yù)先知道環(huán)境的準(zhǔn)確信 息，并且計(jì)算量很大。局部規(guī)劃方法側(cè)重于考慮機(jī)器人當(dāng)前的局部環(huán)境信息，讓 機(jī)器人具有良好的避碰能力。通過(guò)傳感器在線地對(duì)機(jī)器人的工作環(huán)境進(jìn)行探測(cè)， 以獲取障礙物的位置和幾何性質(zhì)等信息，這種規(guī)劃對(duì)于環(huán)境數(shù)據(jù)的搜集和該環(huán)境 模型的動(dòng)態(tài)更新能夠隨時(shí)進(jìn)行校正。很多機(jī)器人導(dǎo)航方法通常是局部的方法，因 為它的信息獲取僅僅依靠傳感器系統(tǒng)獲取的信息，并且隨著環(huán)境的變化實(shí)時(shí)地發(fā) 生變化。和全局規(guī)劃方法相比較，局部規(guī)劃方法更具有實(shí)時(shí)性和實(shí)用性。缺陷是 僅僅依靠局部信息，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部極點(diǎn)，無(wú)法保證機(jī)器人能順利到達(dá)目的地。

采用良好的機(jī)器人路徑規(guī)劃技術(shù)可以節(jié)省大量機(jī)器人作業(yè)時(shí)間，減少機(jī)器 人磨損，同時(shí)也可以節(jié)約人力資源，減小資金投入，為機(jī)器人在多種行業(yè)中的應(yīng) 用奠定良好的基礎(chǔ)。將遺傳算法、模糊邏輯以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法相結(jié)合，可以組 成新的智能型路徑規(guī)劃方法，從而提高機(jī)器人路徑規(guī)劃的避障精度，加快規(guī)劃速 度，滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。同時(shí)，多機(jī)器人協(xié)調(diào)作業(yè)環(huán)境下的路徑規(guī)劃技術(shù)也將 是研究的熱點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題，越來(lái)越受到人們的重視。

其實(shí)，機(jī)器人處理任務(wù)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，在機(jī)器人身上裝有電子計(jì) 算機(jī)，其運(yùn)算速度可以說(shuō)快得驚人，但是目前，還沒(méi)有一個(gè)特別適合機(jī)器人的邏 輯分析判斷方法，所以機(jī)器人僅有高速運(yùn)算，其總體的智力遠(yuǎn)不及人類。目前世 界各國(guó)的科研院所、高等院校的科學(xué)工作者都在研究機(jī)器人的智能算法，包括機(jī) 器學(xué)習(xí)等，有理由相信，在不久的將來(lái)，機(jī)器人的大腦與小腦的水平將會(huì)不斷提 高，機(jī)器人可以更好地為人類提供服務(wù)。