基于深度学习的自动避障小车设计文献综述
2020-04-30 16:14:06
智能小车是一种多轮驱动的智能机器人,又被称为轮式移动机器人,它具有体积比较小、重心比较低、运动灵活、操控简单等优点。随着人工智能技术、电子信息与计算机技术、控制理论等技术的快速发展,人们对于这类机器人的应用要求不再仅限于做一些简单的工作。而正是由于智能小车作为高科技集成体,并且移动机器人技术又是国家工业化与信息化进程中的关键技术和重要推动力,所以现在广泛应用于农业生产、海洋开发、社会服务、娱乐、交通运输、医疗康复、航天和国防以及宇宙探索等领域。智能小车在这些方面的大量应用,同时为深度学习理论相关应用提供了新思路。
1.1 研究目的和意义
移动机器人技术的快速发展是科学技术发展的必然结果,电子技术、制造技术、计算机技术、人工智能技术等相关应用技术为它提供了技术保证,与此同时,自动避障技术被认为是研究移动机器人的一个核心内容。自动避障技术能够保证移动机器人在行驶过程中,自动调整运动的方向,防止与障碍物发生碰撞。移动机器人自动避障综合应用了多种尖端技术,包括多传感器信息融合技术,蓝牙、局域网、红外数据传输等无线通信技术,机械技术和电子技术。移动机器人自动避障集中体现了其自动化、智能化程度的高低。
总体来讲根据机器人的发展进程,研制机器人大致经过三代的演变:
第一代是示教再现型机器人,“尤尼梅特”和“沃尔萨特兰”这两种最早的工业机器入是示教再现型机器人的典型代表。它由人操纵机械手做一遍应当完成的动作,或通过控制器发出指令让机械手臂动作,在动作过程中机器人会自动将这一过程存入记忆装置。当机器人工作时,能再现人教给它的动作,并能自动重复地执行。但这类机器人不具有外界信息的反馈能力,很难适应变化的环境。
第二代是有感觉的机器人,它们对外界环境有一定的感知能力,选择性地具有听觉、视觉、触觉等功能。机器人工作时,根据感觉器官(传感器)获得的信息,灵活调整自己的工作状态,保证在适应环境的情况下完成工作。如:具有触觉和压力、滑动感觉的机械手可轻松自如地抓取鸡蛋,具有嗅觉的机器人能分辨出不同饮料和酒类。
第三代是智能机器人,它是通过各种传感器、测量器等来获取环境的信息,然后利用人工智能技术进行独立思维、学习、识别、推理,并做出判断和决策,能自主行动并实现预定目标的高级机器人。本次课题研究基于深度学习的自动避障小车就是这个范畴中的典型系统之一。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 智能车的国内外研究现状
国外开始智能车辆的研究起于上世纪50年代,至今其发展经历也大致可以分为三个阶段: