家庭服务机器人系统设计与研究家庭服务机器人系统设计与研究.pdfVIP

家庭服务机器人系统设计与研究 秦志强，喻品 （深圳中科鸥鹏智能科技有限公司， 深圳， 518067） 摘要 本文着眼于家庭服务机器人的路径规划，在铺满 RFID 地板的智能家居环境 中，机器人依靠 RFID 读卡器和电子罗盘，能够准确判断自身位置并在目标位置的 指引下调整前进方向。而依靠红外测距传感器，机器人可以探测周围障碍并在一 定范围内寻找合适路径。机器人实际工作结果表明，在我们的策略下，机器人能 够在智能家居环境中准确地完成各种任务，并体现出较强的自主决策能力。 关键词 服务机器人；路径规划；智能家居；自主决策 The Design and Research on Domestic Service Robot Zhiqiang Qin, Pin Yu (ShenZhen CAS Intelligent Technology Co., Ltd, ShenZhen, 518067) Abstract This article emphasis on path planning of domestic service robot. In a smart home environment that the floor is covered with RFID plate, a robot can determine its own position and adjust its direction with the help of RFID reader and electronic compass. And relying on infrared sensor, it can also detect the barrier within a certain range. As the result of the actual work of the robot shows that it can finish kinds of work in a smart home environment with our strategies, and it shows strong ability of making independent decisions. key words service robot; path planning; smart home environment; making independent decisions 引言 随着人工智能和传感器技术的发展，机器人技术取得了长足的进步。智能服务机器人已 经开始影响人们的生活，同时人们也对机器人提出了更高的要求。服务机器人目前尚无严格 统一的定义，国际机器人联合会（International Federation of Robotics， IFR）给出的 初步定义是：服务机器人是一种半自动或全自动机器人，它能服务于人类或某些设备，但不 包括制造业务。IFR 的调研结果显示，服务机器人产业的市场在不断扩大，各种专用服务机 器人的销售数量都在逐年提升。保守估计 2012 到2015 年间，世界范围内具有专业用途的服 务机器人的安装数量将会多达9.38万，而个人使用的机器人的交易数量将会接近1560万[1]。 随着全球老龄化的来临，社会和家庭负担都在加重，家庭服务机器人将会扮演越来越重要的 角色。当前，大部分的家庭服务机器人都不具备行走功能或只具有简单的避障能力，因此， 机器人路径规划成为当前研究的重要课题。 1 相关研究 机器人是人们为完成某种特定或一般性任务而设计的机器，所以为人类工作是机器人的 使命。自从机器人的概念诞生开始，人们对服务机器人的研究就没有停歇过，并且服务机器 人一直在朝着智能化方向发展。肖雄军和蔡自兴系统地归纳了服务机器人的发展现状和发展 趋势，并提出了一些发展思路和要点[2] 。Fei Lu 等构建了一个面向家庭服务机器人的智能空 间系统，提出了这一系统的一些关键技术，并详细介绍了家庭服务机器人能够提供的智能而 灵活的服务[3] 。徐海黎等构建了基于ZigBee 技术的无线传感器网络系统，研究了基于 RS