23、机器人与无人机：技术发展与应用前景

机器人与无人机：技术发展与应用前景

1. 机器人开发

1.1 机器人组件

机器人的主要目的是在现实世界中执行动作，因此它需要具备特定的组件来实现这一目标。这些组件主要包括效应器和传感器，它们共同构成了机器人的基本结构。
- 效应器 ：效应器是机器人实现运动和操作的关键部件，它包括提供移动能力的腿部或轮子，以及用于抓取、旋转和改变方向的手臂和钳子。执行器是组成效应器的机制之一，允许进行单个动作。例如，机器人的腿部可能包含不同的执行器，如电动机或液压缸，用于执行诸如调整脚部方向或弯曲膝盖等动作。
- 传感器 ：传感器用于感知机器人周围的环境，为机器人提供外部世界的信息。常见的传感器包括相机、激光、声纳和压力传感器等。这些传感器可以测量环境参数，并将信息反馈给机器人，帮助它了解自身的位置和周围的情况。

1.2 机器人架构

机器人的内部架构通常由多个并行处理层组成，每个层负责解决特定类型的问题。常见的架构包括三层架构和管道架构。
- 三层架构 ：
- 反应层 ：该层直接从传感器获取即时数据，并对突发问题做出即时反应。例如，当机器人检测到前方有障碍物时，它会立即转向以避免碰撞。
- 执行层 ：执行层处理传感器输入的数据，确定机器人在世界中的位置（定位功能），并根据反应层和决策层的要求决定执行何种动作。
- 决策层 ：决策层负责制定任务计划，例如规划从一个点到另一个点的路径，以及决