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由于工業(yè)機(jī)器人構(gòu)型空間和工作環(huán)境的復(fù)雜性，傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法難以在有限時(shí)間內(nèi)進(jìn)行路徑求解，如何提高算法的規(guī)劃效率與最優(yōu)性成為研究熱點(diǎn)。本文跟蹤目前工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法的發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)主流隨機(jī)采樣算法的原理與發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行了細(xì)致分析與總結(jié)。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的隨機(jī)采樣算法，該方法引入了規(guī)劃學(xué)習(xí)機(jī)制，在保證求解速度的同時(shí)，還能不斷提高求解質(zhì)量。同時(shí)對(duì)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法存在的一些不足提出了建議與展望。

三維視覺(jué)技術(shù)是智能機(jī)器人的一個(gè)熱點(diǎn)研究方向，它是智能機(jī)器人進(jìn)行環(huán)境感知和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜任務(wù)的基礎(chǔ)。本文圍繞智能制造環(huán)境，介紹了機(jī)器人三維視覺(jué)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及熱點(diǎn)研究問(wèn)題，闡述了它目前在智能制造中的應(yīng)用，最后對(duì)機(jī)器人三維視覺(jué)技術(shù)的未來(lái)研究方向進(jìn)行了探討。

服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，能幫助人類完成除生產(chǎn)制造加工過(guò)程之外的工作。服務(wù)機(jī)器人包括專用服務(wù)機(jī)器人和家用服務(wù)機(jī)器人。其中專用服務(wù)機(jī)器人是指在特殊環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人，如核電站事故檢測(cè)與處理機(jī)器人、極地科考機(jī)器人、反恐防暴機(jī)器人、軍用機(jī)器人、救援機(jī)器人等；家用服務(wù)機(jī)器人是指服務(wù)于人的機(jī)器人，如助老助殘機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、清潔機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、教育娛樂(lè)機(jī)器人等。

工業(yè)機(jī)器發(fā)源于人類改造大自然的各種嘗試，例如：約5000年前，在修建金字塔的過(guò)程中，就使用了滾木來(lái)搬運(yùn)巨石；約2400年前，阿基米德用螺旋將水提升至高處，是今天螺旋式輸送機(jī)的始祖；約2000年前，東漢“水排”用水力鼓風(fēng)煉鐵，其實(shí)已經(jīng)應(yīng)用了齒輪和連桿機(jī)構(gòu)，如圖1、圖2所示；約800多年前，阿拉伯的賈扎里發(fā)明了曲軸和凸輪軸，這是近現(xiàn)代機(jī)械中最重要的兩個(gè)動(dòng)力傳輸部件；到了達(dá) ·芬奇所在的文藝復(fù)興時(shí)代，現(xiàn)在最常用的一些機(jī)構(gòu)型式即已基本知曉。李約瑟《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》指出中國(guó)古代在工程機(jī)械領(lǐng)域曾取得遙遙領(lǐng)先西方的成果。

移動(dòng)機(jī)器人在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、物流等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。目前，制約移動(dòng)機(jī)器人廣泛使用的一個(gè)核心問(wèn)題是移動(dòng)機(jī)器人的自主導(dǎo)航能力。本文首先闡述了移動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航相關(guān)的核心技術(shù)，分析了目前的技術(shù)現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)；之后，本文討論了移動(dòng)機(jī)器人幾個(gè)典型領(lǐng)域的應(yīng)用情況；最后對(duì)未來(lái)移動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航技術(shù)的挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析，指出了未來(lái)的一些發(fā)展方向。

全球氣候變化，尤其是土地荒漠化是整個(gè)人類面臨的最嚴(yán)峻的危機(jī)。我國(guó)也有七個(gè)荒漠化嚴(yán)重的省份，主要分布在干旱的西北地區(qū)，占全國(guó)95%的沙化土地。新疆沙化率達(dá)到64.34%，寧夏55.8%，內(nèi)蒙古52.2%，甘肅45.12%，青海26.7%。土地荒漠化，導(dǎo)致很多地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后、貧困人口集聚，甚至?xí)r常誘發(fā)嚴(yán)重的社會(huì)和安全問(wèn)題，已成為制約這些地區(qū)發(fā)展與穩(wěn)定的重要因素。

我國(guó)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)目前主要采用人工帶電作業(yè)方式進(jìn)行系統(tǒng)的搶修及日常維護(hù)，帶電作業(yè)機(jī)器人的研發(fā)與應(yīng)用迫在眉睫。本文介紹了一種新型的帶電作業(yè)機(jī)器人操作控制方法：基于六軸慣導(dǎo)系統(tǒng)的帶電作業(yè)機(jī)器人操控系統(tǒng)。通過(guò)配置雙目立體攝像機(jī)，機(jī)器人獲取精準(zhǔn)環(huán)境目標(biāo)信息，通過(guò)系統(tǒng)配置的六軸慣導(dǎo)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取操作員手部的位姿信息，控制器通過(guò)對(duì)這些位姿信息的解算，映射為機(jī)器臂的末端操作軌跡信息，通過(guò)遙操作方式，操作云臺(tái)上的機(jī)器臂完成帶電作業(yè)任務(wù)。實(shí)際環(huán)境測(cè)試取得理想效果，具有廣泛推廣價(jià)值。

摘要：協(xié)作機(jī)器人是下一代機(jī)器人的重要發(fā)展方向，其柔順運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定的協(xié)作交互至關(guān)重要。本文針對(duì)協(xié)作機(jī)器人與環(huán)境和人交互協(xié)作的柔順性需求，重點(diǎn)討論基于阻抗控制的柔順運(yùn)動(dòng)控制方法，對(duì)阻抗控制器設(shè)計(jì)的基本方法，阻抗控制的基本架構(gòu)，改進(jìn)的阻抗控制器設(shè)計(jì)方法，協(xié)作機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模、外界交互環(huán)境建模、力感知和阻抗參數(shù)選取等關(guān)鍵問(wèn)題的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并對(duì)協(xié)作機(jī)器人柔順運(yùn)動(dòng)控制的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

我國(guó)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)目前主要采用人工帶電作業(yè)方式進(jìn)行系統(tǒng)的搶修及日常維護(hù)。在介紹國(guó)內(nèi)外帶電作業(yè)機(jī)器人研發(fā)特色的基礎(chǔ)上，本文介紹了一種新型的帶電作業(yè)機(jī)器人：基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的帶電作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。通過(guò)配置雙目立體攝像機(jī)和激光雷達(dá)，獲取精準(zhǔn)環(huán)境目標(biāo)信息和距離數(shù)據(jù)，標(biāo)注在監(jiān)視器上，保障操作員方便迅速地通過(guò)遙操作方式，操作云臺(tái)上的機(jī)器臂完成帶電作業(yè)任務(wù)。實(shí)際環(huán)境測(cè)試取得理想效果，具有廣泛推廣價(jià)值。

我國(guó)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)目前主要采用人工帶電作業(yè)方式進(jìn)行系統(tǒng)的搶修及日常維護(hù)。帶電作業(yè)時(shí)操作工人處于高電壓、強(qiáng)電場(chǎng)的環(huán)境中，容易引發(fā)人身傷亡事故。研發(fā)帶電作業(yè)機(jī)器人，來(lái)替代工人進(jìn)行配電網(wǎng)帶電作業(yè)是技術(shù)發(fā)展的必然方向。本文在詳細(xì)介紹國(guó)內(nèi)外帶電作業(yè)機(jī)器人研發(fā)歷程的基礎(chǔ)上，分析對(duì)比了當(dāng)前帶電作業(yè)機(jī)器人的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及存在的問(wèn)題，并設(shè)計(jì)提出了新的技術(shù)發(fā)展路線。對(duì)后續(xù)的帶電作業(yè)機(jī)器人研發(fā)具有借鑒意義。