移动机器人的发展现状

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势院系：信息工程学院专业：电子信息工程姓名：王炳乾机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势摘要：随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。

文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。

关键词：机器人;发展；现状；应用；发展趋势。

1．机器人的发展史1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。

1738年，法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭，它会嘎嘎叫、进食和游泳。

1773年，瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶，其体内全是齿轮和发条。

它们手执画笔、颜料、墨水瓶，在欧洲很受青睐。

保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶，有200年历史。

她可以用风琴演奏。

1893年，在机械实物制造方面，发明家摩尔制造了“蒸汽人”，它靠蒸汽驱动行走。

20世纪以后，机器人的研究与开发情况更好，实用机器人问世。

1927年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。

它是电动机器人，装有无线电发报机。

1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。

现代机器人有关现代机器人的研究始于20世纪中期，计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。

1946年，第一台数字电子计算机问世。

随后，计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。

1952年，数控机床诞生，随后相关研究不断深入；同时，各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

美国原子能委员会的阿尔贡研究所1947年研制了遥控机械手，1948年开发了机械式主从机械手。

1954年，美国的戴沃尔最早提出工业机器人的概念并申请了一项专利。

他通过控制机器人的关节使之行动，可以对机器人示教。

2008年全球室内移动机器人发展研究与前景分析《2008年全球室内移动机器人发展研究与前景分析》室内移动机器人是指，在室内从事人类健康服务活动。

在某些情况下，移动机器人可以由一个移动平台构成，在它上面装有一只或几只手臂，其控制方式与工业机器人手臂的控制方式相同。

我们这里所指的室内服务机器人是在室内工作环境能够自主移动的智能机器人。

不同与应用在工业生产上的机器人，室内移动机器人主要应用在一种结构化的工作环境下，如家庭，医院等。

它作为家务和办公室助手正逐渐走进人们的生活。

而这种机器人的研制也正成为今后机器人技术的一个发展方向。

《2008年全球室内移动机器人发展研究与前景分析》报告是在中心“十一五”自动化研究组课题研究成果的基础上，结合我们对公共安全机器人产业的研究和分析的基础上撰写而成。

本研究报告依据中国自动化学会、国务院发展研究中心、国家信息中心和国家统计局等权威渠道数据，同时采用中心大量产业数据库以及我们对中国公共安全机器人产业现状所进行的归纳与总结，综合运用定量和定性的分析方法对该行业的发展方向进行了预测分析。

在报告的成稿过程中得到业内的专家、领导的耐心指导和建议，在此一并表示感谢。

本报告主要面向室内移动机器人相关企业和研究单位，同时对于产业研究规律、产业政策制定和欲进入的金融投资集团具有重要的参考价值。

（报告全文共七章115页，6余万字，其中图表77个，2008年12月出品）目录第一章室内移动机器人产品概述 (1)第一节室内移动机器人产品定义 (1)第二节室内移动机器人的研究背景 (1)第三节室内移动机器人工作环境 (2)第四节室内移动机器人的基本特性 (2)第二章室内移动机器人的设计与制作 (3)第一节室内移动机器人模型的动力学分析 (3)第二节室内移动机器人的硬件设计 (6)一、室内移动机器人的总体设计 (6)二、超声波测距电路设计 (6)三、碰撞传感器 (7)四、CygnalF020单片机及其主要技术指标 (8)五、步进电机选用介绍 (10)六、基于TA8435的步进电机细分控制 (12)七、移动机器人的总体结构 (15)第三章全球室内移动机器人行业环境分析 (18)第一节2008年国际经济环境分析 (18)一、美国 (18)二、欧盟 (24)三、日本 (27)四、金砖三国 (28)第二节2008年我国宏观经济运行情况 (33)一、综合 (33)二、农业 (35)三、工业和建筑业 (36)四、固定资产投资 (39)五、国内贸易 (43)六、对外经济 (45)第三节2009年全球宏观经济形式展望 (48)第四节2009年我国宏观经济形势展望 (52)第四章室内移动机器人行业上、下游产业链分析 (54)第一节上游行业发展状况分析 (54)一、原材料经济运行状况分析 (54)二、国际需求决定钢材出口情况 (56)三、2009年钢铁行业产量、出口、需求的预测 (59)第二节下游产业发展情况分析 (60)一、家政服务业现状 (61)二、各地开展家政服务的主要做法和经验 (63)第五章室内移动机器人技术工艺发展趋势分析 (65)第一节室内移动机器人自动充电技术 (65)一、移动机器人自动接触式充电技术 (65)二、移动机器人自动充电相关技术 (66)三、非接触式感应充电 (70)第二节室内移动机器人导航技术研究 (71)一、研究室内移动机器人导航的目的和意义 (71)二、室内移动机器人导航的基本任务 (71)三、移动机器人导航技术介绍 (72)四、室内移动机器人导航的发展前景 (74)第三节新的室内移动机器人的实时定位和运动规划方法 (76)一、定位和运动规划原理 (76)二、信息模型 (76)三、环境先验信息模型 (76)四、传感器模型 (77)五、移动机器人简化模型 (78)六、定位和运动规划过程的实现 (79)七、仿真结果 (83)第四节基于粒子滤波器的室内移动机器人自定位 (84)一、栅格地图的构建算法 (84)二、粒子滤波定位算法 (85)三、仿真实验结果 (87)第五节基于视觉的室内移动机器人精确定位方法 (92)一、路标制作 (92)二、阈值选择 (93)三、路标的搜索与识别 (94)四、位置和方向的确定 (96)五、实验验证 (99)第六章室内移动机器人应用现状分析 (101)第一节室内移动机器人应用类型 (101)第二节国外室内移动机器人研究现状 (106)第三节国内室内移动机器人发展现状 (110)第七章室内移动机器人行业未来发展预测及投资前景分析 (112)第一节当前行业存在的问题 (112)第二节行业未来发展预测分析 (112)一、全球机器人产业迎来高速发展时代 (112)二、机器人改变时代 (113)附表表3.1 2005-2008年美国主要宏观经济指标 (23)表3.2 2005-2008年欧元区主要宏观经济指标 (27)表3.3 2005-2008年日本主要宏观经济指标 (28)表3.4 2008年1-11月工业增加值增长速度 (36)表3.5 2008年11月主要工业产品产量及其增长速度 (37)表3.6 2008年1-6月分行业城镇固定资产投资及其增长速度 (40)表3.7 2007年固定资产投资新增主要生产能力 (43)表3.8 2007年货物进出口总额及其增长速度 (46)表3.9 2007年对主要国家和地区货物进出口总额及其增长速度 (46)表3.10 2007年分行业外商直接投资及其增长速度 (47)表3.11 2009年各项经济指标预测值 (53)表4.1近期国内外主要钢厂减产情况 (55)表4.2目前主要钢材品种关税率 (57)表4.3国际主要市场钢材价格比较 (57)表4.4 2009年钢铁行业产量、出口、需求数据预测表 (59)附图图2.1小车结构图 (3)图2.2小车的运动路径示意图 (4)图2.3（a）超声波接收电路图 (6)图2.3（b）超声波发射电路图 (7)图2.4微动开关连接原理图 (7)图2.5 TA8435细分原理图 (14)图2.6单片机与TA8435联接控制步进电机原理图 (15)图2.7机器人的总体前视图 (16)图2.8机器人的总体后视图 (17)图3.1月全美住房建筑商信心指数跌至历史低位 (21)图3.2新屋开工数环比虽有上升，但仍处于低水平 (22)图3.3衰退期间工业产值指数连续出现负值 (22)图3.4 2008年4月美国CPI数据表现温和 (23)图3.5 2001-2008年欧盟和欧元区各季度经济环比增长率 (27)图3.6 2003-2008年1-6月国内生产总值及其增长速度 (33)图3.7 2003-2008年1-6月国家外汇储备 (34)图3.8 2003-2008年1-6月税收收入及其增长速度 (35)图3.9 2003-2008年粮食产量及其增长速度 (36)图3.10 2003-2008年1-6月固定资产投资增长速度 (40)图3.11 2003-2008年1-6月社会消费零售总额增长率 (44)图3.12我国城镇居民消费结构朝多元化方向发展 (44)图3.13中日韩三国城镇居民消费结构对比 (45)图3.14 2003-2007年货物进出口总额及其增长速度 (47)图4.1 2006-2008年1-10月我国粗钢月产量情况 (54)图4.2 1992-2008年1-10月我国粗钢年产量情况 (55)图4.3 2006-2008年1-9月我国黑色金属冶炼及压延加工业投资 (56)图4.4 2006-2008年1-10月我国钢材月出口情况 (58)图4.5 2006-2008年1-11月国内外钢材价格指数比较 (59)图5.1 上臵式自动充电模式 (65)图5.2 侧臵式自动充电模式 (66)图5.3 移动机器人充电对接程序流程 (68)图5.4 澳大利亚昆士兰大学设计的充电对接装臵 (69)图5.5 感应充电系统结构 (70)图5.6机器人定位和运动规划原理图 (78)图5.7 LMS200型测距器的一个感知模型 (79)图5.8 移动机器人简化模型 (79)图5.9顶点是对象在地面投影的边界点 (81)图5.10顶点不是对象在地面投影的边界点 (81)图5.11机器人定位模型 (83)图5.12机器人从S0到door1的运动轨迹 (83)图5.13 实际环境图 (87)图5.14生成的栅格地图 (87)图5.15粒子初始化 (89)图5.16更新后粒子分布图 (90)图5.17一段时间后权值较大粒子分布图 (90)图5.18定位成功后粒子分布图 (91)图5.19 路标编码沟道位臵 (92)图5.20 阈值系数与最小反射系数关系 (94)图5.21路标像与干扰物像 (95)图5.22 图像栅格化 (96)图5.24方向、位臵编码原理图 (97)图5.25图像中的方向图 (98)图5.26图像中心、路标像重心与环境坐标的关系 (99)图6.1 口腔修复机器人 (102)图6.2 智能轮椅 (102)图6.3保安巡逻机器人 (103)图6.4 RC3000型清扫机器人和基站 (104)图6.5 AIBO宠物狗 (104)图6.6 类人足球机器人 (105)图6.7 富士通服务机器人 (109)图6.8 KV8型清扫机器人 (111)图6.9 HIT-1型智能清扫机器人及充电站 (111)。

论文题目：智能机器人的未来开展趋势学院：机电学院专业：机械设计制造及其自动化：学号：智能机器人的未来开展趋势摘要：通过教师对?机器人技术根底?的讲解，以及各组同学课外知识的介绍，还有自己通过网上查阅相关机器人的相关知识及论文，我掌握了机器人的根本知识和应用。

我对智能机器人技术的开展现状，以及世界各国智能机器人的开展水平和应用有了新的认识。

掌握了机器人的根本知识后，我对机器人的未来开展趋势有了自己的看法。

关键词：机器人、开展现状、应用、趋势1、引言机器人的定义是一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机，或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。

智能机器人那么是一个在感知- 思维- 效应方面全面模拟人的机器系统，外形不一定像人。

它是人工智能技术的综合试验场，可以全面地考察人工智能各个领域的技术，研究它们相互之间的关系。

还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。

一部智能机器人应该具备三方面的能力：感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能力。

智能机器人与工业机器人的根本区别在于，智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。

随着智能机器人的应用领域的扩大，人们期望智能机器人在更多领域为人类效劳，代替人类完成更复杂的工作。

然而,智能机器人所处的环境往往是未知的、很难预测。

智能机器人所要完成的工作任务也越来越复杂;对智能机器人行为进展人工分析、设计也变得越来越困难。

目前，国外对智能机器人的研究也在不断深入。

通过对?机器人技术根底?的学习，以及课下讨论，各个小组的讲解及相关机器人视频的观看，分析了国外的智能机器人的开展，讨论了智能机器人在开展中存在的问题，最后提出了对智能机器人开展的一些设想。

2、国外在该领域的开展现状综述2.1智能机器人的开展现状智能机器人是第三代机器人，这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进展融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。

苹果采摘机器人关键技术研究现状与发展
趋势
苹果采摘机器人是一种应用于农业领域的自动化设备，目的是提高采摘效率和减轻劳动负担。

以下是苹果采摘机器人关键技术的研究现状和发展趋势：（1）视觉识别技术：通过图像识别、深度学习等技术，使采摘机器人能够准确识别成熟的苹果，并确定最佳的采摘位置和角度。

（2）机械臂技术：采摘机器人需要具备精准的机械臂动作，以实现对苹果的准确抓取和采摘。

机械臂的设计要考虑到灵活性、力量控制以及对树干和果实的轻柔处理。

（3）智能路径规划：采摘机器人需要能够有效地规划采摘路径，以覆盖果园中所有苹果树并最小化移动距离。

智能路径规划可以借助传感器、地图导航和算法等技术实现。

（4）环境感知技术：为了适应复杂多变的果园环境，采摘机器人需要能够感知和适应不同的地形、光线条件以及天气变化。

传感器技术在实现环境感知方面发挥重要作用。

（5）数据分析与优化：通过对果园数据的收集和分析，可以优化采摘机器人的工作效率和苹果品质。

数据分析可以帮助农民进行农业管理决策，从而提高果园的产量和质量。

未来，随着技术的不断进步和创新，苹果采摘机器人有望实现更高效的采摘速度和更精确的操作。

同时，通过与大数据、人工智能等技术的结合，可以进一步提升机器人的智能化水平，使其更好地适应不同果树品种和果园环境的需求。

工业机器人的研究现状与发展趋势随着制造业的发展，工业机器人的应用越来越普遍。

工业机器人是一种能够代替人工完成繁琐、危险、高强度等工作的机器，其应用范围涵盖了汽车、电子、食品等多个领域。

随着机器人技术的不断发展，越来越多的工业机器人开始向智能化、高速化、柔性化发展，成为未来工业制造的重要组成部分。

一、现有技术1. 机器人操作系统机器人操作系统（ROS）是目前机器人研发中最为广泛应用的操作系统，它是一个开源的、灵活的、分布式的机器人操作系统。

ROS提供了强大的工具，包括传感器、预先编写的机器人操作库、可视化工具等，方便研究者开发机器人系统。

2. 机器人导航机器人导航技术是实现机器人自主移动的关键。

在过去，机器人导航主要是基于激光雷达和视觉传感器，但这种方法会受到环境光的干扰。

而现在，机器人导航开始采用多传感器融合的方法，比如结合毫米波雷达和惯性测量单元（IMU），或者采用视觉-SLAM技术（Simultaneous Localization And Mapping），能够更加准确、可靠地实现机器人导航。

3. 机器人柔性化机器人柔性化是指能够适应不同的生产需求，完成多样化、小批量生产的机器人。

柔性化机器人普遍采用机械手臂，能够进行多轴运动、多自由度运动等操作，同时还能够根据需要更换工具，灵活地满足不同的生产需求。

二、发展趋势机器人智能化是工业机器人未来发展的重要趋势。

智能化机器人需要具备语音、视觉、动作等多种感知技术，能够快速、准确地识别物体和环境，根据需求完成各种操作。

在未来，随着人工智能技术的不断发展，机器人智能化将会得到更好的实现。

机器人协作化是指多个机器人之间能够自主协调、合作完成任务。

未来机器人将不再是单独工作，而是在生产线上与其他机器人、工人协同工作，实现生产流程的高效性和生产能力的提升。

随着环境问题的日益严重，无害化、低碳化、节能化的工业机器人成为未来发展的重点。

在机器人的设计和制造过程中，需要考虑机器人的可持续性，减少环境污染和能源消耗。

AMR发展现状及应用【摘要】为响应工业4.0的步伐，全球工业正面临前所未有的变革，其中工业领域中的物流搬运在工业自动化进程中也起着至关重要的作用。

近几年AMR （新一代AGV）的发展也受到国内外的关注，尤其是国内市场从2015年开始，诞生了非常多的AMR国内厂商，国内偌大的市场需求是发展AMR独特的优势，AMR 不单单应用在仓储物流领域，更多的触角伸向新能源、光伏、汽车、制造业、新零售等各行各业，国内外的市场销售额也再创新高，未来几年，AMR的市场会进一步扩大，AMR厂商们应会进一步逐鹿。

【关键词】AMR；发展现状；技术应用；关键技术当前仓储物流领域，AMR的应用经过几年的发展，已渐显成熟，以极智嘉、海康、快仓等公司领头的类KIVA移动机器人市场占有率也是逐年升高。

货到人解决方案也更加完善高效，仓储类的AMR需求已从功能化、方案化转向标准化、性价比高等变化。

新能源和光伏行业的快速发展也带来了对AMR的需求提升，且人机混合更多的场景更需要智能化程度更高的AMR加入。

一、AMR的相关概况相比于传统的AGV，AMR是一个新兴词，目前移动机器人产业联盟将更具有自主性的AGV称之为AMR，即AMR更趋于智能化。

目前市场中对AMR的定义主要看其两大特征：其一是基于SLAM导航，另一个是无需外部标记物即可定位。

目前主流的AMR厂商也都在发展自己的SLAM导航技术，行业的竞争会带来SLAM和AMR技术更好的发展。

二、AMR的发展现状（一）国外发展现状国外AMR主要以欧美和日本两个方向为主，欧美国家追求AMR的自动化，完全不需要人工干预路径构造，能够运用在几乎所有的搬运场合，这种AMR功能完善、技术先进；同时为了能够采用模块化计划，降低成本，提高批量生产的尺度，由于技能和功能的限定，此类AMR的售价还是居高不下。

日本则追求简朴纯粹AMR技能，追求简略无效，尽量让用户在短时间内收回投资成本。

目前欧美AMR的代表型品牌有MIR、KIVA、AutoStore等，日本则有明电舍、爱知等。

智能医疗机器人的发展现状随着科技的不断进步，智能医疗机器人开始受到越来越多的关注。

智能医疗机器人可以为医疗行业带来许多好处，如提高医生和护士的效率，减少医疗错误，提高患者治疗效果等。

本文将探讨智能医疗机器人的发展现状，希望可以帮助读者了解这一新兴领域的最新动态。

一、智能医疗机器人的分类智能医疗机器人的分类有很多种，可以根据机器人的用途、功能、型号等来进行分类。

其中较为常见的分类方式有以下几种：1.手术机器人手术机器人是指由人类外科医生通过遥控操纵进行手术操作的机器人。

目前市场上较为常见的手术机器人有美敦力的达芬奇机器人、国内的太极机器人等。

2.护理机器人护理机器人是指通过自主导航等技术，在医院内部自由移动，为患者提供各种护理服务的机器人。

护理机器人有着诸多优点，如可降低医护人员的工作强度，提高患者的治疗质量等。

3.诊断机器人诊断机器人是指能够通过自我检测或人机对话等方式，对患者进行初步分析和诊断的机器人。

诊断机器人可以极大地减轻医生的工作负担，并提供给患者更为及时和准确的治疗建议。

二、智能医疗机器人的应用领域智能医疗机器人目前已经被广泛应用于医疗行业，包括以下几个方面：1.手术领域手术机器人在手术领域的应用非常广泛，可以用于腹腔镜手术、胸腔镜手术、心脏手术等多种手术。

手术机器人可以提供更高的精度和准确性，大大减少了手术风险，也缩短了患者的恢复期。

2.护理领域护理机器人可以为老年人、残疾人等提供各种便利的护理服务，如帮助患者起床、卫生间浴室的使用、智能喂药等。

护理机器人可以优化医疗资源的分配，使得医护人员更加专注于重症患者的护理工作。

3.诊断领域智能诊断机器人可以快速识别和分析患者的各种疾病症状，并向医生提供治疗建议。

诊断机器人还可以在危机时刻提供快速的诊断和治疗方案，保障患者的安全。

三、智能医疗机器人的优势和挑战智能医疗机器人的出现，无疑给医疗行业带来了极大的变革，但同时也面临着很多挑战。

智能医疗机器人相比传统医疗，具有以下几个方面的优势：1.提高了精度和准确性智能医疗机器人采用数字化技术，能够实现高精度的操作和诊断，提高了诊断和治疗的准确性。