机器人学及其智能控制第9章 节 移动机器人概述.pptVIP

机器人学及其智能控制第九章 移动机器人概述 移动机器人概述 移动机器人的体系结构 对于一个具体的移动机器人而言，体系结构的研究主要是设计一个能够将传感器、规划器和控制器等模块联系在一起的系统，即机器人信息处理和控制系统的总体结构。 近年来，移动机器人体系结构的研究得到许多学者的关注，其中典型的体系结构有分层递阶式、反应式和混合式三种类型。 移动机器人概述 分层递阶式体系结构 分层递阶式体系结构是把各种模块分成若干层次，使不同层次上的模块具有不同的工作性能和操作方式。其广泛遵循的原则是依据时间和功能来划分体系结构中的层次和模块。其中，最有代表性的是美国航天航空局（NASA）和美国国家标准局（NBS）提出的NASREM的结构。 在这种体系结构中，移动机器人各个模块的工作是按照“感知—建模—规划—行动”顺序执行，以前一个模块的输出结果作为后一个模块的输入数据。这种递阶式体系结构使各个模块之间的划分变得容易实现，而且高层模块在功能上的智能化处理也变得简单了。 移动机器人概述 反应式体系结构 美国麻省理工学院的Brooks提出了基于行为的反应式体系结构，又称包容式体系结构。与分层递阶式体系结构把系统分解成功能模块，并按“感知—建模—规划—行动”过程进行构造的串行结构不同（如图9.1所示）；包容式体系结构是一种完全的反应式体系结构，是基于“感知—行动”之间映射关系的并行结构（如图9.2所示）。 移动机器人概述 图9.1 按功能划分的串行结构 图9.2 按行为划分的并行结构