机器人技术的一些基本概念
我想通过人形机器人来讲一些机器人的一般概念,也是我理解的一些概念。
首先是建模。建模我理解它就是用数学方法对世界的一个描述。人形机器人可能有运动学建模、动力学建模,包括用神经网络去给它建模,或者一些概率模型去建模。
第二个就是控制。对于人形机器人它的一个控制目的就是平衡、稳定行走。关节的运动,手脚的运动来达到躯干的平衡。更进一步的,进行一个作业——搬箱子走路。控制里面可能会有比较多的方法,比如说像经典控制理论,现代控制理论,非线性控制理论,还有优化控制理论,还有包括神经网络在控制里的运用。
第三个是感知。对于人形机器人来说,它要通过双眼去观察这个世界,例如人面识别,目标跟踪,情绪的感知。他要获取自己的一个姿态,需要一个姿态传感器,定位GPS等。还有比如说听觉,获取声音信息。触觉,力的感知,这都属于一个感知的范畴。
第四个是规划。从一个大的层面来说,比如说机器人要从家走到公司,怎么选择一条合适的路径,怎么去规划路径。如果遇到人群之后,那么人形机器人,就需要实时规划行走路径,去避开迎面走来的人群,或者说怎么和它并肩走的行人保持一个安全的距离。另外,轨迹规划,比如说手臂、腿的运动规划。上台阶的时候,腿的关节怎么运动;搬箱子、弹钢琴,手怎么运动,也都是一个规划的问题。
第五个是决策。决策这是需要我们机器人要具备更高的智能性。机器人和人对话的时候,要判断对方的情绪,然后根据对方的情绪,决定下一步的对话。再比如机器人遇到了红绿灯的时候,走还是不走,这都是决策的范畴。
当然机器人还有很多其它的概念,而且很多概念之间也并没有那么明确的界限。