避障机器人设计（避障机器人程序流程图）

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blogfocus 4天前阅读数 2 #人工智能

扫地机器人常见的5种避障技术(a)

1、双线激光避障技术采用交叉线激光共同工作，通过扫地机移动构建立体地图，适用于不同光线环境，能够提供较强的环境适应性。扫地机器人的线激光模组工作原理基于特定频率的周期性发射，能够快速获取环境信息并判断障碍物，保证了在各种复杂环境下的高效避障能力。

2、激光雷达避障的原理是发射激光到物体表面，然后接收物体的反射光信号。而且激光避障的精度、反馈速度、抗干扰能力和有效范围都要明显优于红外和超声波。劣势在于单束LIDAR通过旋转可以扫描一个面的数据（LDS），无法完成对三维世界的感知。

3、目前行业内前沿的避障技术主要是激光雷达避障、3D结构光避障、3DTOF避障、单目视觉避障、双目视觉避障。说到3DTOF大家应该都不陌生，iPadPro通过搭载TOF模组，实现了超强AR的体验。

4、但无可否认的是，这是目前扫地机器人当中的主流方案，比如石头扫地机器人T7就是应用的该方案。——视觉避障目前市场上大多数搭载单目视觉识别系统的扫地机器人只能捕捉二维信息，缺乏空间感。

5、选择扫地机器人时，要关注清洁能力、导航技术（比如LDS激光导航的稳定性）、避障技术（如3D结构光避障的准确性）以及基站类型（全能基站的便利性）。例如美的V12的激光导航和AI双视结构光避障，实现高效清扫；科沃斯T20S Pro则有高活性热水洗拖功能。

6、“5要看”要看扫地机器人的导航能力，导航性能非常重要，影响清洁效果。推荐选择激光导航的机器人，虽然价格较高，但精准度最高。要看避障能力，建议选择采用双目视觉避障、3D结构光避障、TOF避障技术的机器人，避免选择红外避障和机械避障技术的机器人。

综上所述，DWA算法、人工神经网络和强化学习分别从优化评价函数、碰撞检测与局部路径规划、智能决策策略等方面，为移动机器人避障提供了多样化的解决方案。它们不仅丰富了避障算法的理论基础，也为实际应用提供了强大的技术支持。

通过构建超图（hyper-graph），TEB算法利用g2o的强大优化能力，进行点与边的多目标优化，将全局路径与约束相结合，生成优化后的速度指令。尽管TEB算法在路径规划领域独树一帜，但它的优化过程并非易事，每一步都需要精细的计算和调整。

TEB算法为时间弹性路径规划算法，旨在生成适应不同速度限制和运动约束的弹性轨迹，从而自动调整运动速度与规划时间，以适应不同应用场景和运动需求。TEB算法作为一种局部路径规划方法，专注于解决机器人在特定环境中的实时路径规划问题。

避障机器人设计（避障机器人程序流程图）

1、制作机器人要那些工具？DIY机器人需要的工具一般如下：车床、铣床或者外协加工齿轮、手臂等零部件；购置PLC、电机、减速机、润滑油脂；配电盘、开关电气等；装配场地及人员；资金，5-7万元。

2、DIY机器人所需的工具主要包括车床、铣床或外协加工齿轮和手臂等部件。此外，还需要购买PLC、电机、减速机和润滑油脂等。制作过程中还需要配电盘和开关等电气设备。一个理想的DIY机器人项目需要一定的场地和人员支持，并可能需要5-7万元的资金投入。

3、制作一个智能机器人所需的材料和工具包括电脑、芯片、控制器、电路板、指示灯、铁、橡胶、焊接工具和防火布等。智能机器人配备各种内部和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉等。

4、准备好做机器人用的所有工具材料：大小纸盒、纸杯、纸、笔、剪刀、双面胶等。首先取过长方形纸盒，将A4纸覆盖在上面，用双面胶粘住。再取过正方形纸盒，用同样方法，将正方形纸盒粘好。然后剪出两个圆形眼睛和一个半圆形嘴巴，粘贴在正方形盒子的一面。

5、智作一个智能机器人需要材料和工具：电脑，芯片，控制器，电路板，指示灯，铁，橡胶，焊接工具，防火布等。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段。

6、准备材料和工具：收集各种药盒、火柴盒作为纸盒材料，准备铁丝、消岩火柴棍、胶囊药丸盒、乳胶、剪刀和钳子等工具。设计机器人身体：选择一个扁平的矩形盒子作为机器人的身体。使用铅丝将身体和手臂连接起来，确保铅丝两端打结，使手臂能够活动。

1、自主避障路径规划是机器人设计的重要一环，它要求机器人在保证从初始点到目标点的同时，自动避开所有障碍。对于六轴机器人，路径规划不仅要考虑末端运动，还需留意连杆的避障，这与移动机器人略有不同。

2、在算法实现中，首先确定起始点，然后对每只蚂蚁进行路径规划。在确定路径时，每只蚂蚁根据当前点与各备选点之间的信息素浓度和启发函数值计算选择概率，采用轮盘赌方法进行选择。通过计算路径长度并更新信息素矩阵，算法不断迭代优化，最终找到最短路径。

3、六轴机器人概述六轴机器人，作为工业自动化领域的重要组成部分，以其灵活的运动特性被广泛应用在科学研究与生产制造中。这种机器人由六个自由度组成，即六个关节和连杆，形成串联型旋转关节结构。

4、机器人路径规划是机器人学的核心任务，旨在使机器人能够自主在环境中移动，避免障碍物，找到从起点到终点的最优路径。规划的目的是确定机器人运动的最优或可行路径，需考虑路径长度、时间、能耗等约束条件。常见的规划算法如A*搜索和Dijkstra算法用于寻找最短路径。