机器人路径规划技术的现状与发展

徐兵兵 郝荣飞

摘要

随着智能汽车、智能机器人技术的发展，路径规划越来越重要，国内外大量的学者对路径规划进行了各种研究，并且取得了许多丰硕成果。而随着人类对空间和深海探索脚步的加快，移动机器人的研究和开发越来越受到人们的高度重视，本文以移动机器人为例，探讨了移动机器人路径规划的研究现状和发展趋势。

【关键词】路径规划 专利申请 机器人

1前言

移动机器人路径规划始于20世纪60年代末期，早期的移动机器人路径规划主要是静态环境下，包括栅格的路径规划技术、可视图的路径规划技术、拓扑路径规划技术和混合路径规划技术等，但随着移动机器人应用领域的扩大和工业环境的变化，要求机器人能适应更加复杂和多变的动态工作环境，特别是根据传感器探测到的有限范围内的运动信息进行避障规划，实现动态环境中的运动和避障，出现采用模糊逻辑的路径规划技术、人工势场的路径规划技术、遗传算法的路径规划技术、神经网络、蚁群算法等，基于实时性、安全性、可达性的更高要求，目前移动机器人路径规划技术多在于多传感器、多种路径规划技术的融合。2路径规划专利技术申请情况分析

在IPC分类表中，移动机器人路径规划涉及的分类号有G05Dl/02、GOIC21/20、GOIC21/34、G05Dl/00、B25J9/16等，涉及的关键词包括移动、机器人、路径、路线、线路、规划、robot、mov+、guid+、plan+、path+、rout+、lin+等，截至2017年年底，根据相关分类号和关键词在中英文专利数据库中进行检索，获得以下专利文件数：CNABS文献量为601，SIPOABS文献量为1078。

2.1申请情况分析

在英文摘要专利数据库中检索发现，国外移动机器人路径规划技术研究较早，1985年之前关于移动机器人的路径规划方法的国外申请量已有27篇，到1990年增加了56篇，1990-2000年申请量较为恒定，2000-2017年申请量呈波浪状变化，而国内到2000年的申请量只有2篇，2005年申请量为8篇，2005-2010年申请量达到76篇，2010年后申请量急剧陡增，到2015年增加到314篇，2015-2017年专利量申请增速有所下降，但申请量仍处于增长的状态。具体情况如图l所示。

2.2主要申请人分析

在英文摘要专利数据库中检索发现，我国移动机器人路径规划技术研究集中于大学院校，各个院校申请数量较为平均，以东南大学、浙江工业大学申请居多，而后由于人工智能技术发展的需求，以国家电网、山东鲁能智能技术有限公司、上海物景智能科技有限公司为代表也相继投入研究，为移动机器人路径规划技术带来了很大的发展与活力，如图2所示。而国外申请人以研究公司居多，主要为日本和美国公司，以日本发那科公司、日本本田株式会社、日本索尼、ABB研究公司等为代表，引领机器人路径规划技术的发展方向。如图3所示。

3结论

总之，移动机器人路径规划技术取得了丰硕的成果，但每一种方法都有其自身的优点和缺点，没有任何一种方法可以应用于所有场合。随着技术的不断发展，多传感器、多路径规划技术的融合的研究将不断深入，路径规划领域的新的智能算法的研究也將不断深化，推动移动机器人在其应用领域中发挥更好的作用。

参考文献

[1]廖绍辉，张连东，机器人路径规划技术的现状与发展趋势[J].机械工程师，2017.