.842 智能系统学报 第11卷 工业机器人的控制通常采用半闭环方式，各关 节用传统的PD闭环控制，直角坐标用开环控制，通 过求解逆运动学方程将直角坐标的空间位置和方向 转换为各关节的位置向量，然后对各关节进行协调 控制。在没有安装外部传感器的情况下，工业机器 人通常只能应用在结构化环境中。 3.3机器人的未来：智能机器人 图16瑞典“双鹰”水下扫雷机器人 未来的智能机器人具有多种感知功能和高度适 Fig.16 Swedish "double eagle"underwater demining robot 应能力，可进行复杂的逻辑思维和判断决策。其底 3.3.2仿生机器人 层的执行级通常采用传统控制，上层的决策级采用 仿生机器人是仿生学、机器人学和人工智能等 智能控制，通过多传感器集成与信息融合，获取环境 多学科交叉的产物，有着广泛的应用前景，是目前机 和自身状态的信息，可在非结构化环境中自主完成 器人研究的一个重要方向。仿生机器人的研究内容 各种不同和复杂的任务[464】」 很丰富，如机器鱼（图17）0)、机器鸟（图18）、机器 3.3.1军用机器人 猫（图19）等。 军用机器人是用于实战系统的机器人，包括无 最著名的要数美国波士顿动力研制的“大狗” 人机（图13、图14）9]，无人作战平台（图15）以及 (图20)[)，它被认为是当今世界上最先进能适应 水下扫雷机器人（图16）等。军用机器人已经在实 崎岖地形和复杂环境的机器人，不仅可以爬山涉水， 战中取得成功，如美国的“全球鹰”和“捕食者”无人 还可以承载较重物资。“大狗”长1m,高70cm,重 机在阿富汗、伊拉克、利比亚和叙利亚战争中战果辉 75kg,外形与一条真正的大狗类似。这种机器狗的 煌。无人机由原来主要用于军事侦察发展到现在的 行进速度比人类还快，可达到7km/h,能够攀越35° “察打一体化”，在发现目标和受到威胁的情况下， 的斜坡，可携带重量超过150kg的武器和其他军用 利用自身携带的武器（导弹或火炮等）进行高精度 物资。 打击。军用机器人已在过去几年的局部战争中发挥 重要作用，并将改变未来战争的模式。 图17机器鱼 Fig.17 Robotic fish 图13美国“全球鹰”无人机 Fig.13US“Global Hawk”UAV 图14中国“翼龙"无人机 Fig.l4 China“Pterosaur'”UAV 图18机器鸟 Fig.18 Smart bird 图15美国无人作战平台 Fig.15 US Unmanned combat platform 图19机器猫 Fig.19 Machine cat工业机器人的控制通常采用半闭环方式，各关 节用传统的 ＰＩＤ 闭环控制，直角坐标用开环控制，通 过求解逆运动学方程将直角坐标的空间位置和方向 转换为各关节的位置向量，然后对各关节进行协调 控制。 在没有安装外部传感器的情况下，工业机器 人通常只能应用在结构化环境中。 ３．３ 机器人的未来：智能机器人 未来的智能机器人具有多种感知功能和高度适 应能力，可进行复杂的逻辑思维和判断决策。 其底 层的执行级通常采用传统控制，上层的决策级采用 智能控制，通过多传感器集成与信息融合，获取环境 和自身状态的信息，可在非结构化环境中自主完成 各种不同和复杂的任务［４６－４８］ 。 ３．３．１ 军用机器人 军用机器人是用于实战系统的机器人，包括无 人机（图 １３、图 １４） ［４９］ ，无人作战平台（图 １５） 以及 水下扫雷机器人（图 １６） 等。 军用机器人已经在实 战中取得成功，如美国的“全球鹰”和“捕食者”无人 机在阿富汗、伊拉克、利比亚和叙利亚战争中战果辉 煌。 无人机由原来主要用于军事侦察发展到现在的 “察打一体化”，在发现目标和受到威胁的情况下， 利用自身携带的武器（导弹或火炮等） 进行高精度 打击。 军用机器人已在过去几年的局部战争中发挥 重要作用，并将改变未来战争的模式。 图 １３ 美国“全球鹰”无人机 Ｆｉｇ．１３ ＵＳ “Ｇｌｏｂａｌ Ｈａｗｋ” ＵＡＶ 图 １４ 中国“翼龙”无人机 Ｆｉｇ．１４ Ｃｈｉｎａ “Ｐｔｅｒｏｓａｕｒ” ＵＡＶ 图 １５ 美国无人作战平台 Ｆｉｇ．１５ ＵＳ Ｕｎｍａｎｎｅｄ ｃｏｍｂａｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ 图 １６ 瑞典“双鹰”水下扫雷机器人 Ｆｉｇ．１６ Ｓｗｅｄｉｓｈ “ｄｏｕｂｌｅ ｅａｇｌｅ” ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｄｅｍｉｎｉｎｇ ｒｏｂｏｔ ３．３．２ 仿生机器人 仿生机器人是仿生学、机器人学和人工智能等 多学科交叉的产物，有着广泛的应用前景，是目前机 器人研究的一个重要方向。 仿生机器人的研究内容 很丰富，如机器鱼（图 １７） ［５０］ 、机器鸟（图 １８）、机器 猫（图 １９）等。 最著名的要数美国波士顿动力研制的“大狗” （图 ２０） ［５１］ ， 它被认为是当今世界上最先进能适应 崎岖地形和复杂环境的机器人，不仅可以爬山涉水， 还可以承载较重物资。 “大狗”长 １ ｍ，高 ７０ ｃｍ，重 ７５ ｋｇ，外形与一条真正的大狗类似。 这种机器狗的 行进速度比人类还快，可达到 ７ ｋｍ ／ ｈ，能够攀越 ３５° 的斜坡，可携带重量超过 １５０ ｋｇ 的武器和其他军用 物资。 图 １７ 机器鱼 Ｆｉｇ．１７ Ｒｏｂｏｔｉｃ ｆｉｓｈ 图 １８ 机器鸟 Ｆｉｇ．１８ Ｓｍａｒｔ ｂｉｒｄ 图 １９ 机器猫 Ｆｉｇ．１９ Ｍａｃｈｉｎｅ ｃａｔ ·８４２· 智 能 系 统 学 报 第 １１ 卷