障礙避免

障礙避免(obstacle avoidance)是機器人學中,在控制任務中附加不能接觸或是碰撞特定位置(障礙)等的限制條件。

基本介紹

  • 中文名:障礙避免
  • 外文名:obstacle avoidance
  • 性質:不能接觸或是碰撞特定位置
  • 學科機器人學
定義,運動規劃,機器人學,無人航空載具,

定義

無人航空載具中的障礙避免是研究的熱區。在無人航空載具的都市套用中,障礙避免越來越重要,尤其是在軍事(城市戰)的套用中。一般認為障礙避免和運動規劃不同,障礙避免一般會是反應性的控制律,而運動規劃是預運算一個沒有障礙的路徑,再由控制器引導機器人在預運算的路徑上。

運動規劃

運動規劃(英語:Motion Planning)是一個過程,用來尋找從起始狀態到目標狀態的移動步驟。運動規劃常常需要在運動受到約束的條件下找到最優解。運動規劃多用於機器人學
例如,一個清潔機器人在樓層里打掃衛生,它不能撞牆,也不能從樓梯口掉下去。給定一個任務,運動規划算法計算出一個動作序列,告訴機器人前進多少米,然後左轉右轉多少度。如果機器人要操作物品或者探測未知地形等等,運動規劃就變得很複雜了。
除了機器人學,運動規劃在計算機遊戲里也用來模擬人物或車輛的運動。

機器人學

機器人學(英語:robotics)是一項涵蓋了機器人的設計、建造、運作、以及套用的跨領域科技,就如同電腦系統之控制、感測回授、以及資訊處理。這些科技催生出能夠取代人力的自動化機器,在危險境或製造工廠運作,或塑造成外表、行為、心智的仿人機器人。如今許多的機器人受到自然界的啟發,貢獻於生物啟發的機器人學的領域。
創造可自動運轉的機器的概念可追溯至古典時代,但是直到20世紀以前,機器人的功能和潛在套用開發及研究沒有持續地成長。縱觀歷史,機器人常見於模仿人類行為,且常以類似的方法管理事務。時至今日,機器人學成為一個快速成長的領域,同時先進技術持續地研發、設計、以及建造用來達成各種實用目的新款機器人,例如家庭用機器人、工業機器人軍用機器人。許多機器人從事對人類來講非常危險的工作,如拆除炸彈、地雷、探索沉船等。機器人學還被用於STEM教育(科學Science, 技術Technology, 工程Engineering, 和數學Mathematics) 作為教學輔助。

無人航空載具

無人飛行載具(英語:Unmanned Aerial Vehicle縮寫UAV)或稱無人飛機系統Unmanned Aircraft System縮寫UAS),俗稱無人飛機無人機無人航空載具無人作戰飛機蜂型機,廣義上為不需要駕駛員登機駕駛的各式遙控飛行器,一般特指軍方的無人偵察飛機。至於無人駕駛作戰飛機則是具備類似攻擊機的性能,而且成本低。
無人飛行載具乃是指向藉由遙控或者自動駕駛技術,進行科學觀測及偵查等任務的飛行載具。與傳統飛機相比較,具有操作成本低、運用彈性大及支援裝備少等特性。無人飛行載具大致上可以分為以下數種:近距離無人飛行載具搭載5公斤以下酬載於低高度飛行5公里距離;短距離無人飛行載具則將飛行距離增加至20公里,以上兩種常稱小型無人飛行載具(small-UAVs)或者迷你無人飛行載具(mini-UAVs),更小的微型無人飛行載具(英文Micro Aerial Vehicle縮寫MAV)指翼展0.5米以下,飛行距離至多2km。戰術無人飛行載具則至少具有20小時的飛行時間,視乎任務而訂,升限至少達到5,486.4米。

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