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感知技術(shù)
激光雷達(dá)技術(shù)：通過(guò)發(fā)射激光束并接收反射光，精確測(cè)量與物體的距離，如 VCSEL 激光雷達(dá)，利用垂直發(fā)射特性和小發(fā)散角的激光束，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)距。同時(shí)，其卓越的三維掃描能力可實(shí)時(shí)構(gòu)建詳盡的 3D 環(huán)境地圖，讓機(jī)器人能全面了解周?chē)臻g，從而制定合理的路徑規(guī)劃與避障策略。
視覺(jué)感知技術(shù)：借助攝像頭捕捉周?chē)h(huán)境的圖像信息，基于視覺(jué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)可模擬人類(lèi)視覺(jué)感知機(jī)制，對(duì)圖像進(jìn)行分析和識(shí)別。通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法，能提取出障礙物的特征，計(jì)算出障礙物的位置、大小和運(yùn)動(dòng)軌跡。像 ifm 的 O3R 環(huán)境感知平臺(tái)，集成了視覺(jué)傳感器和視頻處理單元，可實(shí)現(xiàn)防碰撞、導(dǎo)航和定位等功能。
超聲波傳感器技術(shù)：利用超聲波在空氣中傳播遇到障礙物反射的原理，測(cè)量機(jī)器人與障礙物之間的距離。它可以檢測(cè)到近距離的障礙物，尤其在一些光線不足或激光雷達(dá)、視覺(jué)傳感器可能受干擾的環(huán)境中，能發(fā)揮很好的輔助感知作用。
紅外傳感器技術(shù)：主動(dòng)式紅外傳感器發(fā)射紅外線，當(dāng)紅外線遇到障礙物反射回來(lái)時(shí)，傳感器接收反射信號(hào)來(lái)檢測(cè)障礙物。被動(dòng)式紅外傳感器則可以感知物體發(fā)出的紅外線，用于檢測(cè)移動(dòng)的物體或人體等。
定位與導(dǎo)航技術(shù)
慣性導(dǎo)航技術(shù)：利用陀螺儀、加速度計(jì)等慣性測(cè)量單元，測(cè)量機(jī)器人的加速度和角速度，通過(guò)積分運(yùn)算得到機(jī)器人的位置和姿態(tài)信息。在短時(shí)間內(nèi)能夠提供較為準(zhǔn)確的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)，常與其他定位技術(shù)結(jié)合使用，用于機(jī)器人的局部定位和姿態(tài)控制。
視覺(jué)定位技術(shù)：基于視覺(jué)傳感器獲取的圖像信息，通過(guò)與預(yù)先建立的地圖或已知特征進(jìn)行匹配，確定機(jī)器人在環(huán)境中的位置。同時(shí)，結(jié)合視覺(jué)里程計(jì)技術(shù)，根據(jù)連續(xù)圖像之間的特征匹配和運(yùn)動(dòng)估計(jì)，計(jì)算機(jī)器人的移動(dòng)距離和方向，實(shí)現(xiàn)相對(duì)定位。
激光定位技術(shù)：激光雷達(dá)在進(jìn)行環(huán)境掃描時(shí)，通過(guò)與預(yù)先構(gòu)建的地圖進(jìn)行匹配，確定機(jī)器人在地圖中的位置和姿態(tài)。這種方法定位精度高，能夠適應(yīng)不同的環(huán)境場(chǎng)景，是目前智能避障搬運(yùn)機(jī)器人常用的定位方式之一。
融合定位技術(shù)：將多種定位技術(shù)的信息進(jìn)行融合，如將慣性導(dǎo)航、視覺(jué)定位、激光定位等技術(shù)相結(jié)合，利用各自的優(yōu)勢(shì)，提高定位的準(zhǔn)確性和可靠性。
路徑規(guī)劃與決策技術(shù)
全局路徑規(guī)劃：根據(jù)機(jī)器人的起始位置、目標(biāo)位置以及環(huán)境地圖，規(guī)劃出一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最優(yōu)或較優(yōu)路徑。常用的算法有 A * 算法、Dijkstra 算法等，這些算法可以在地圖上搜索出一條代價(jià)最小的路徑。
局部路徑規(guī)劃：在機(jī)器人行駛過(guò)程中，當(dāng)遇到新的障礙物或環(huán)境變化時(shí)，實(shí)時(shí)調(diào)整路徑，避開(kāi)障礙物，尋找新的可行路徑。例如，采用動(dòng)態(tài)窗口法、人工勢(shì)場(chǎng)法等算法，根據(jù)機(jī)器人當(dāng)前的位置、速度、障礙物信息等，規(guī)劃出局部的避障路徑。
決策技術(shù)：基于感知系統(tǒng)獲取的環(huán)境信息和定位系統(tǒng)提供的位置信息，機(jī)器人的控制系統(tǒng)需要做出決策，如是否前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、加速、減速等。這涉及到對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的分析、處理和融合，以及根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則和算法進(jìn)行邏輯判斷。
運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)
電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)：為機(jī)器人的行走、轉(zhuǎn)向等運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力，通過(guò)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的精確運(yùn)動(dòng)控制。例如，采用直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)等，結(jié)合相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路和控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的精確控制。
底盤(pán)設(shè)計(jì)與機(jī)械結(jié)構(gòu)：合理的底盤(pán)設(shè)計(jì)和機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠保證機(jī)器人的穩(wěn)定性和靈活性。例如，采用四輪驅(qū)動(dòng)、差速驅(qū)動(dòng)、麥克納姆輪等不同的底盤(pán)形式，適應(yīng)不同的運(yùn)動(dòng)需求;同時(shí)，優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，減少機(jī)器人的振動(dòng)和噪聲，提高運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。
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