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1、服务型机机器人技技术应用现状状与前景景课程名称称：机器器人技术术任课老师师：张燕燕学院：园园艺园林林学院专业：园园艺（花花卉与景景观设计计方向）班级：009级（11）班姓名：熊熊天智学号：2200990200331100224服务型机机器人技技术应用用现状与与前景（海南大大学园艺艺园林学学院 熊熊天智）摘要：现现代机器器人的诞诞生标志志着人类类对于智智能机器器的梦想想开始变变成现实实，这对对人类社社会来说说是一场场革命。现现在，各各种类型型的机器器人正逐逐渐进入入人们的的生产和和生活，对对人类社社会产生生着日益益重大的的影响。服务型机器人是作为机器人类型中最为实用而最贴近生活的存在，作为服务型
2、的机器人有室内办公环境服务型机器人、娱乐场所服务型机器人、家用服务型机器人等。今后的发展与应用前景大好、潜力巨大。关键词：服务型型机器人人 技术术 应用用 发展展前景Appllicaatioon SSituuatiion andd Prosspecctsoof SServviceeRoboot TTechhnollogyy(Haiinann Unniveersiity Horrticcultturee annd LLanddscaape Colllegge, Xioong Tiaanzhhi)Absttracct:TThe birrth of moddernn roobott iss thhe
3、 mmarkk thhat shoowstthe dreeam of inttellligeent macchinne bbecaamess a reaalitty, forr thhe hhumaan ssociietyy, wwhicch iis aa reevollutiion. Noow, alll tyypess off roobotts aare graaduaallyy puut iintoo peeoplless prroduuctiion andd liife, innfluuenccingg thhe hhumaan ssociietyy too ssignnifiican
4、ntlyy. AA huumannoidd roobott iss thhe mmostt prractticaal ffor robbot typpe aand cloosesst tto tthe exiisteencee off liife. Ass a serrvicce rroboots, thheree arresoome kinnds, inncluudinng tthe inddoorr offficce eenviironnmennt sservvicee roobott, eenteertaainmmentt seerviice robbot, annd hhousseho
5、old serrvicce rroboot, etcc. IIn tthe futturee,thee seerviice robbot shoouldd haave a ggreaat ddeveeloppmennt aand apppliccatiion.Key worrds: Humaanoiid rroboot TeechnnoloogyAAppllicaatioonDeveeloppmennt20066 年 8 月月 3 日，我我国首台台参考国国内众多多美女的的长相合合成的智智能“美女机机器人”亮相。根根据指挥挥员的口口令，“美女机机器人”不仅能能完成简简单的前前进、后后退等动动作，
6、还还可以跟跟人聊天天讲笑话话，可以以在家中中用摄像像系统识识别坏人人。“在家里里，机器器人将会会教孩子子们学英英语，给给父母传传送信息息，当人人们疲倦倦时，它它还能即即兴表演演歌舞提提神；在在公共场场所，它它们可以以充当邮邮局的服服务人员员，可以以负责安安全巡逻逻，还能能搜寻闯闯入者的的踪迹并并把他们们的图像像传送到到监视中中心。”韩国专专家介绍绍说。据据韩国媒媒体报道道，韩国国计划在在 20013 年进入入全球机机器人技技术前三三强，到到 20020 年实现现家家户户户都有有机器人人。目前前，韩国国正在进进行 220077 年网网络智能能机器人人大规模模生产前前的准备备。韩国国政府希希望，就
7、就像上世世纪 880 年年代半导导体一跃跃成为高高科技主主力军一一样，家家用机器器人将是是本世纪纪初韩国国高科技技的领军军产业。美美国加州州大学资资深教授授、机器器人专家家伍德约翰教教授在其其专著机机器人产产业的未未来中中指出，对对未来影影响最大大的 44 项技技术是：生物技技术、纳纳米技术术、巨型型计算机机技术和和智能机机器人技技术。他他认为，日日本长期期以来将将机器人人作为一一个战略略产业，并并给予大大力支持持，这是是政府决决策的巨巨大成功功，使日日本在汽汽车、电电子、机机械、工工程等方方面处于于世界领领先地位位获得了了可靠的的物质技技术基础础。越来来越多的的国家将将机器人人视为信信息时代
8、代的“宠儿”，甚至至认为机机器人产产业可能能会像汽汽车产业业一样，成成为国家家重要的的经济支支柱。在这种战战略思想想驱使下下，机器器人市场场日益成成为人们们开拓的的重要目目标。目前，世世界上至至少有 48 个国家家在发展展机器人人，其中中 255 个国国家已涉涉足服务务型机器器人开发发。在日日本、北北美和欧欧洲，迄迄今已有有 7 种类型型计 440 余余款服务务型机器器人进入入实验和和半商业业化应用用。日本本是世界界上发展展服务型型机器人人最早的的国家，目目前已有有 100 多种种服务型型机器人人问世。去去年 99月，开开始向市市场推出出一种可可以识别别 1 万个单单词的智智能机器器人，可可以
9、为主主人充当当“家庭保保姆”，这将将是市场场上首次次出售用用于家庭庭生活的的可以与与人交流流的智能能机器人人，表明明日本家家庭将迎迎来机器器人保姆姆时代1。现代机器器人的诞诞生标志志着人类类对于智智能机器器的梦想想开始变变成现实实，这对对人类社社会来说说是一场场革命。现现在，各各种类型型的机器器人正逐逐渐进入入人们的的生产和和生活，对对人类社社会产生生着日益益重大的的影响。近近50年年来，机机器人的的发展突突飞猛进进，大致致经历了了三个发发展阶段段：第一一代是属属于示教教再现型型的简单单个体机机器人；第二代代为具备备初步感感觉和协协调能力力的群体体劳动机机器人；第三代代为具有有感知能能力和独独
10、立判断断、行动动能力的的智能机机器人。前前两类机机器人的的活动范范围往往往局限在在工厂生生产线和和特殊工工作场合合，如矿矿山、核核反应堆堆、海底底等。而而智能机机器人则则更广泛泛地服务于人人们生产产和生活活的各个个方面，比比如办公公室的助助手机器器人，博博物馆的的导游机机器人，医医院的护护理机器器人，用用于监视视和安全全防卫的的机器人人，水下下勘测机机器人，排排雷除弹弹机器人人等等。有有第三代代机器人人之称的的智能服服务型机机器人是是当今机机器人学学科发展展的重要要方向2。服务型机机器人是是作为机机器人类类型中最最为实用用而最贴贴近生活活的存在在，目前前世界服服务机器器人的发发展速度度飞快，技
11、技术更新新迅猛。以以下为几几种服务务型机器器人的发发展现状状：1. 室内办公公环境服服务机器器人 为了适适用于办办公室等等室内场场所的履履带式服服务机器器人平台台，提高高自主移移动机器器人控制制系统的的性能，选选用高性性能微处处理器 ARMM9 系系列的 S3CC24110 处处理器作作为移动动机器人人的控制制中心， 并在嵌嵌入式 Linnux 系466统下实实现机器器人的控控制。 系统引引入了多多种环境境感知器器件，采采用模糊糊逻辑实实现准确确的运动动路线控控制。该该自主服服务机器器人由中中央控制制器、感感知子系系统、驱驱动子系系统、 电源系系统组成成。 整整体尺寸寸 4220mmm4000
12、mm84mmm。 在移动动机器人人设计过过程中，采采用模块块化设计计，不同同功能结结构分别别进行设设计，各各模块之之间连接接采用最最优方式式。机器人中中央控制制器采用用 ARRM9 系列的的 S33C24410处处理器，具具有高性性能、低低功耗、接接口丰富富和体积积小等优优良特性性，适合合服务机机器人系系统使用用。红外外模块选选用 DDC122V 四四路红外外遥控收收发器，该该收发器器有四组组，共十十二个接接口。 当按动动红外发发射器，有有信号输输入时，输输出口输输出常开开口接入入的电压压。该发发射器性性能稳定定，使用用简单。电电机驱动动采用 L2998N 芯片，LL2988N 具具有体积积小
13、、操操作电压压范围大大、抗干干扰能力力强、配配备了散散热片、输输出电流流大等性性能，并并且可以以同时驱驱动两台台电机。可可通过改改变 PPWM 波形的的占空比比控制电电机转速速， 还还可控制制电机转转向。光光电编码码器的输输出是两两路相位位不同的的脉冲信信号，据据此可判判断电机机的转动动方向。超超声测距距模块结结构简单单， 体体积小， 检测距距离为110ccm55000cmm（精确确到 mmm）。 在测距距范围、精精度及功功耗方面面符合要要求。 出于对对移动机机器人工工作环境境的分析析， 采采用将三三个超声声模块放放置在移移动机器器人本体体的前部部，且两两两夹角角均为 45，避免免了超声声模块
14、之之间的相相互干扰扰。机械械结构设设计机器器人平台台由电动动机、减减速箱、驱驱动器和和光电编编码器组组成。 两台电电机分别别驱动左左右轮为为机器人人提供动动力，驱驱动器对对电机的的转速和和转向进进行控制制，并通通过光电电编码器器对电机机的转速速和位置置的反馈馈进行不不断地调调整，它它们共同同组成一一个闭环环系统。基基于机器器人尺寸寸、重量量和功耗耗等各方方面的考考虑，机机器人采采用双电电机的差差动驱动动方式。 电机为为恒定励励磁磁通通的空心心杯直流流减速电电机。 电机部部分还包包括减速速齿轮箱箱， 用用来降低低输出的的转速， 同时增增大输出出力矩。电电机的另另一端连连有光电电编码器器，实时时进
15、行位位置和速速度的检检测。系系统选用用容量为为 40Ahh 的铅铅酸（LLEADDACCID）66V 可可充电电电池，能能够连续续使用超超过 88 小时时。 考考虑到电电机的正正常工作作电压为为 122V，使使用 22 节上上述电池池串联直直接给电电机供电电。 另另接出两两路通过过 LMM25775 转转换成 5V恒恒定电压压分别为为驱动芯芯片 LL2988N 和和 ARRM 板板供电。该该机器人人采用了了履带差差动转向向方式。 履带式式具有支支撑面积积大、接接地比压压小、运运动平稳稳、不易易倾倒、不不易打滑滑、牵引引附着性性能好等等优点。每每条履带带由单个个驱动轮轮驱动，通通过分别别控制左左
16、、右履履带的速速度完成成各种基基本动作作。车轮轮为铝制制齿形轮轮，并将将车轮适适度镂空空以减轻轻重量3。通过传感感器来感感知外部部环境获获得环境境信息，采采用模糊糊逻辑的的方法对对机器人人进行运运动控制制，再通通过无线线通信模模块实现现导航控控制，更更好地满满足了控控制系统统的要求求。这种种方案针针对室内内自主服服务型机机器人在在成本和和性能上上做到了了较好的的折中，包包括嵌入入式平台台的选择择、功能能模块的的选择以以及硬件件平台的的搭建。 因而依依靠简单单的结构构设计，经经济的器器件而拥拥有低廉廉的价格格，同时时具有良良好的性性能和广广阔前景景。2. 家用服务务型机器器人家用机器器人是现现在最前
