5、软件机器人的人工智能：应用、算法与模拟器

软件机器人的人工智能：应用、算法与模拟器

1. 机器人技术概述

人工智能（AI）赋予机器学习、推理、决策和自我修正的能力，使机器人能够在现实环境中长时间执行智能任务。机器人广泛应用于多个领域，如装配、包装、采矿、运输、太空探索、医疗手术等。根据功能，机器人可分为软件机器人和硬件机器人。硬件机器人有明确的动作集，能将现实环境与制造商进行集成；软件机器人则是可自主重新编程的多功能机器，能在任何环境中移动、通信并执行自动化任务，旨在帮助人类更有意义、更具创造性、更快速和安全地执行智能任务。

软件机器人又可分为工业机器人和服务机器人。工业机器人按指定顺序执行任务，通常在定义明确的环境中工作；服务机器人则在农业、自然灾害救援、医学和军事行动等方面协助人类。

2. 机器人导航的基础知识

机器人要实现高效的自主导航，需要进行规划，其导航系统的基本原理包括感知、定位、路径规划和运动控制。
- 环境 ：机器人导航需要一个环境，其环境可在二维或三维工作空间中表示。环境可分为经典规划环境和非经典规划环境。经典规划环境是完全可观察的，具有确定性、有限性、静态性或离散性；非经典规划环境则是部分可观察的，涉及非确定性或随机环境。
- 感知 ：通过传感器感知环境并评估其状况，传感器可分为主动、被动或测距传感器，帮助机器人检测路径上的物体和障碍物。
- 定位 ：确定机器人的准确位置，利用传感器了解周围环境，通过坐标值（x, y）识别具体位置。
- 路径规划 ：在配置空间中找到从初始位置到目标位置的路