移動機(jī)器人的技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，天上飛的，水里游的，地上跑的，都可以應(yīng)用移動機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)。如工業(yè)機(jī)器人里的搬運(yùn)機(jī)器人;商用機(jī)器人分類里的無人車、無人機(jī)、送餐機(jī)器人、導(dǎo)覽機(jī)器人;又或是消費(fèi)類機(jī)器人中普及率很高的掃地機(jī)器人。

　　移動機(jī)器人的核心技術(shù)緊緊圍繞著“感知”、“決策”、“執(zhí)行”這三方面。

　　關(guān)鍵技術(shù)一：

　　定位與建圖(slam)：SLAM是Simultaneous Localization and Mapping的縮寫，意為“同時定位與建圖”。它是指運(yùn)動物體根據(jù)傳感器的信息，一邊計(jì)算自身位置，一邊構(gòu)建環(huán)境地圖的過程。目前，SLAM的應(yīng)用領(lǐng)域主要有機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。其用途包括傳感器自身的定位，以及后續(xù)的路徑規(guī)劃、場景理解。

　　隨著傳感器種類和安裝方式的不同，SLAM的實(shí)現(xiàn)方式和難度會有很大差異。按傳感器來分，SLAM主要分為激光、視覺兩大類。其中，激光SLAM研究較早，理論和工程均比較成熟。視覺方案目前有少數(shù)廠商在實(shí)際產(chǎn)品中應(yīng)用。

　　SLAM研究自1988年提出以來，已經(jīng)過了近三十年。早期SLAM研究側(cè)重于使用濾波器理論，最小化運(yùn)動體位姿和地圖的路標(biāo)點(diǎn)的噪聲。21世紀(jì)之后，學(xué)者們開始借鑒SfM(Structure from Motion)中的方式，以優(yōu)化理論為基礎(chǔ)求解SLAM問題。這種方式取得了一定的成就，并且在視覺SLAM領(lǐng)域中取得了主導(dǎo)地位。

　　激光傳感器：激光傳感器可以直接獲得相對于環(huán)境的直接距離信息，從而實(shí)現(xiàn)直接相對定位，對于激光傳感器的絕對定位及軌跡優(yōu)化可以在相對定位的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

　　視覺傳感器：視覺傳感器很難直接獲得相對于環(huán)境的直接距離信息，而必須通過兩幀或多幀圖像來估計(jì)自身的位姿變化，再通過累積位姿變化計(jì)算當(dāng)前位置。這種方法更類似于直接用里程計(jì)進(jìn)行定位，即視覺里程計(jì)。里程計(jì)的測量積分后才相當(dāng)于激光傳感器直接獲得的定位信息，這就是圖優(yōu)化SLAM框架中的前端。而后端對定位和位姿軌跡的優(yōu)化本質(zhì)上與激光傳感器的優(yōu)化相同，都基于最優(yōu)估計(jì)的理論框架進(jìn)行。

　　關(guān)鍵技術(shù)二：規(guī)劃。

　　規(guī)劃包括路徑規(guī)劃和運(yùn)動規(guī)劃。規(guī)劃相關(guān)的技術(shù)發(fā)展較為成熟。

　　移動機(jī)器人常用的路徑規(guī)劃算法有A*、D*等;常用的運(yùn)動規(guī)劃有PID、VFF、DWA、PTG等。

　　關(guān)鍵技術(shù)三：控制。

　　關(guān)鍵技術(shù)四：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)。

　　(原標(biāo)題：自主移動機(jī)器人四大基礎(chǔ)技術(shù))