移动机器人运动控制研究综述

丁慧　石世杰

摘 要：随着经济和科技的高速发展，机器人科学的研究也有了显著的进步，移动机器人作为机器人科学研究的一个重点方面之一，有着相当大的发展空间。对于移动机器人来说，运动控制系统是其核心部位，它对机器人能否良好的运动起到决定性的作用，因此，随着科技的不断发展，要求我们不断探索、发展、完善移动机器人运动控制系统。为了更全面深刻的研究移动机器人运动控制研究，我们可以基于移动机器人运动控制现状，发现问题与不足，并提出改进措施和创新思路。

关键词：移动机器人；运动控制；研究；创新

近年来移动机器人的研究不断进步，国际上一些国家更是注重于移动机器人的更高层次的发展，使得移动机器人科学发展迅速。移动机器人之所以受到世界各国的重视，主要是由于其运用的广泛性，例如，可用于军事领域、航空领域、汽车行业、代替人类参与极限环境探险、工厂工作等等。自从二十世纪八十年代美国制定地面无人作战平台以后，全世界便进入了研究移动机器人的高涨阶段。

一、世界范围内移动机器人控制研究现状

（一）国外移动机器人研究现状

在世界上，移动机器人的研究最为先进的是美国，目前美国制定的机器人研究计划有，利用移动机器人参与军事活动、太空探索、汽车行业、智能机器人，都具有极为先进的思想，并且美国研制的机器人早在1997年就登上了火星，是人类机器人研究的极大进步。日本制定的移动机器人计划是极限环境探索，为人类探索极为恶劣的环境提供了便利。德国研发的智能机器人在1998年就表现尤为出色，体现了其先进的移动机器人控制系统，也是科技的又一新进步。

（二）国内移动机器人研究现状

我国近年来也加大了对移动机器人控制的研究，因为研究较晚，机器人研究经验不足，所以在很多方面存在不足，主要是研究方向单一，大项目启动困难。目前，我国移动机器人研究成果有：清华大学1994智能机器人研制成功，使得我国移动机器人控制研究取得了突破性的进展。此外，我国其他研究机构，例如，上海交通大学研究所在移动机器人控制方面取得较大成就。就目前来看，我国移动机器人控制虽然有了显著的发展，但与美国、日本、德国移动机器人研究仍有较大差距，所以为了更好的发展机器人事业，我们应该做出机器人研究规划，促进移动机器人事业的发展。

二、移动机器人运动控制发展策略

（一）移动机器人自我定位策略

所谓移动机器人就是让机器人本身具有安全移动的功能，要使其安全移动，首要的是明确其自身的位置，基于此目标，我们在研究的过程中要解决好这一问题，改进完善移动机器人运动控制系统。为了做好移动机器人子自我定位，研究工作者，有必要精确各项数据，形成合理的运动路径规划。移动机器人是在事先设定程序的情况下做出的全自动化的运动，所以我们必须进行各项功能的研究，再集中数据，协调机器人的运动系统。

（二）应加大移动机器人运动控制的研究力度

随着科技的高速发展，我国应加大对移动机器人的资本投入。现阶段移动机器人最核心的部位运动控制系统还处于发展阶段，研究力度也较小，长此以往移动机器人科技将止步不前，落后于世界各国。针对这一问题，我国应大力培养机器人研究人才，我国的机器人研究大都在一些高等院校，为了更好的发展机器人事业，我国应设立专门的机器人研究所，提供先进设备，为机器人研究提供基础保障。

（三）应加大国际间移动机器人运动控制交流

我国机器人事业起步较晚，经验较少，我们需要借鉴别国发展经验，避免过多的遇到研究瓶颈。在此基础上我们可以创新研究思路，形成本国独有的机器人研究技术，拥有与别国竞争的科技，一方面可以促进我国的机器人研究，另一方面利用机器人更好的建设我国基础设施。

（四）移动机器人的研究可以借助万众创新思维

随着机器人研究的不断深入，遇到的问题越来越多，面临的挑战也越来越严峻。然而科技的发展需要一个漫长的过程，所以为了更好的发展机器人科技，我们在科技落后的情况下，可以转为发展创新产品，从创新方面取得先进地位。要做到创新，我们可以激发全国人民的创新意识，可以在众多高校设立创新大赛，选拔优秀作品。创新产品在一定情况下比科技更为重要，是科技发展的载体，所以发展创新产品也是我国机器人科技发展的另一出路。

三、移动机器人运动控制研究的重大意义

（一）移动机器人的运动控制研究有利于推进机器人科技的进步

目前，我国机器人技术相比美、日等国家较为落后，对于移动机器人运动控制的大力研究有利于我国机器人事业的发展，能使我国机器人科技更上新一个台阶。如果能研制出更为精确、科学、先进的运动控制系统，将能适应现代高科技的要求，追上科技进步的步伐，在机器人研究领域具有深刻的意义。

（二）移动机器人运动控制研究有利于带动其他科技的进步

在高科技的时代，人们的生活中充斥着各种各样的智能电器产品，但随着经济的不断发展，人们对于生活质量的要求也越来越高，这对于各国的科技经济来说是重大的机遇，移动机器运动控制的研究，将不断创造出高科技产品，将机器人和其他高科技产品结合起来将促进新科技的产生，例如，将移动机器人和汽车科技联系起来，使得汽车科技更为先进，汽车产品更具竞争力。

移动机器人运动控制作为机器人研究的一个重点，其发展潜力巨大，但由于科技水平的限制，其发展面临较大的挑战，需要不断探索，不断完善，进行大量的实验。不可否认移动机器人运动控制系统的研究任重而道远，需要国家的不断支持，需要我们的研究工作者细致认真的研究，对于人才的科学素养有极高的要求。移动机器人运动控制的研究不仅能提高我们在世界各国中的科技地位，也能带动我国经济的发展。为了更好的发展机器人科技，我们要不断发挥创新意识，利用机器人科技带动整个社会的不断进步。

参考文献：

[1]郑一力，孙汉旭，刘晋浩等.球形移动机器人基于神经网络的反馈线性化运动控制研究与实验[J].机器人，2012，34（4）：455-459.

[2]匡建辉，杨宜民.基于模糊PD控制的四轮驱动全向移动机器人速度补偿控制器研究[J].计算技术与自动化，2011，30（1）：21-25.

[3]姚冬冬，闵华松.三轮全向移动机器人的研究与设计[J].计算机工程与设计，2013，34（6）：2163-2169.

[4]田琦，李琪，姚鹏等.基于模糊PID的全方位移动机器人运动控制[J].电子科技，2011，24（9）：131-133，139.