5、揭开模块化移动机器人系统的潜力

揭开模块化移动机器人系统的潜力

1. 模块化移动机器人系统简介

模块化移动机器人系统（MMRS）是机器人领域新兴的设计范式，它能部分或完全执行通常由机器人完成的任务，且模块之间可自主交互与协作，具有高度灵活性。这种系统适用于水下探索、太空探索等恶劣环境，具有诸多优势：
- 开发周期短 ：简化了机器人系统的开发流程，减少设计阶段的工作量。
- 易于大规模生产 ：相同的模块化单元可用于多种模块化系统，便于扩大生产规模。

2. 当前挑战与未来机遇

MMRS 具有革新机器人领域的巨大潜力，相较于传统机器人，它有三大技术优势：
1. 多功能性 ：能够包含冗余自由度，适应不同任务需求。
2. 鲁棒性 ：通过使用冗余模块构建系统，增强了系统的稳定性。
3. 成本降低 ：借助规模经济降低成本。

然而，目前只有多功能性得到了充分验证，成本仍然较高，因为大多数 MMRS 是为研究目的定制的。在 MMRS 充分发挥潜力之前，仍需克服一些技术障碍：
|挑战|具体描述|
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|高效可扩展的控制算法|随着系统元素增加，控制策略需应对复杂性和不确定性的提升。|
|集成通信能力|模块之间以及与其他方需具备可靠的通信，以实现行动协调。|
|集成驱动方法|在有限空间内集成足够强大的驱动方法，通常以单个模块带动串联模块的数量来衡量。|
|确保结构刚性和精度|实时评估新配置