機(jī)器人算法是什么?
工業(yè)機(jī)器人的算法分為感知算法和控制算法,更進(jìn)一步細(xì)分為環(huán)境感知算法 ,路徑規(guī)劃和行為決策算法(ai),運(yùn)動(dòng)控制算法,后兩個(gè)也可以統(tǒng)稱為控制算法
環(huán)境感知算法獲取環(huán)境各種數(shù)據(jù)(機(jī)器人視覺(jué)和圖像識(shí)別),定位機(jī)器人的方位(slam),對(duì)于固定工位的機(jī)器人來(lái)說(shuō),環(huán)境感知算法往往不是必須的,但是,對(duì)于另一類機(jī)器人來(lái)說(shuō),比如掃地機(jī)器人,基本就是一個(gè)slam算法,行為決策和運(yùn)動(dòng)控制算法及其簡(jiǎn)單可以忽略
機(jī)器人自身的運(yùn)動(dòng)控制算法是機(jī)器人制造廠家的研發(fā)重點(diǎn),主要就是提高機(jī)器人行動(dòng)的精度,穩(wěn)定性和速度,這個(gè)一半靠pid伺服電機(jī),一半靠控制算法,同樣性能的pid伺服電機(jī),好的控制算法能提高精度10倍以上,硬件反而不是難度所在,因?yàn)槿澜绲臋C(jī)器人廠家都是買(mǎi)同樣的芯片和硬件電路
總體來(lái)說(shuō),環(huán)境感知算法和運(yùn)動(dòng)控制算法是比較成熟的,也是整個(gè)機(jī)器人研究領(lǐng)域投入人力最多的,不斷對(duì)現(xiàn)有的算法進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,一是因?yàn)檠芯恳呀?jīng)獲得突破,跟進(jìn)的團(tuán)隊(duì)就多,二是因?yàn)?0%的機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域,只需要用到這兩種算法甚至只用到其中一種,行為決策算法非常簡(jiǎn)單,就是重復(fù)一個(gè)或幾個(gè)簡(jiǎn)單動(dòng)作
行為決策算法或行為控制策略則是機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的未突破的研發(fā)重點(diǎn)(不用的應(yīng)用領(lǐng)域算法也不同,當(dāng)然,也可以完全由人來(lái)手動(dòng)控制,我們常說(shuō)的人工智能,狹義點(diǎn)就是指這個(gè)模塊),這里不是指那些簡(jiǎn)單的行為算法,比如重復(fù)動(dòng)作,機(jī)器人按固定動(dòng)作跳舞,無(wú)障礙或固定障礙路線行走等,這些主要是硬編碼實(shí)現(xiàn),不涉及到ai,復(fù)雜的行為決策算法主要有fsm,層次分析法,決策樹(shù),模糊邏輯,遺傳算法ga,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ann,以及針對(duì)具體問(wèn)題的特定算法,比如路徑規(guī)劃等(ros里面提供了一個(gè)move-base模塊,實(shí)現(xiàn)了很多路徑規(guī)劃算法),一般都用c/c++混合python來(lái)編程
行為決策算法里,有解決的不錯(cuò)的,比如導(dǎo)航路徑規(guī)劃算法,也有難度極大的,比如避障算法,幾乎所有的無(wú)人駕駛和自動(dòng)駕駛研發(fā)團(tuán)隊(duì)都在苦苦思索避障算法,其實(shí),避障算法的應(yīng)用是及其廣泛的,很多領(lǐng)域比如無(wú)人機(jī)也要用到,避障算法是整個(gè)無(wú)人駕駛和自動(dòng)駕駛行業(yè)的攔路虎,因?yàn)樗鼪Q定了最后的1%的安全性,而現(xiàn)有的vfh避障算法和dwa避障算法只能算非常原始的起步,完全不能滿足實(shí)際需要。
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以上文章被中國(guó)計(jì)算網(wǎng)收錄于2018年12月13日,轉(zhuǎn)自CSDN博客weixin_39752599,歡迎CAE與計(jì)算機(jī)行業(yè)人士投稿于中國(guó)計(jì)算網(wǎng)
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