1.環(huán)境的表示;服務機器人通常在非結構化黃靜中以自主方式運行,因此要求對環(huán)境有較為準確的描述。如何針對特定的工作環(huán)境,尋找實用的、易于實現(xiàn)的提取、表示以及學習環(huán)境特征的方法是服務機器人的關鍵技術之一。
2.環(huán)境感知傳感器和信號處理方法;服務機器人的環(huán)境傳感器包括機器人與環(huán)境相互關系的傳感器和環(huán)境特征傳感器。前者包括定位傳感器和姿態(tài)傳感器,后者是與任務相關的專門類型傳感器,它隨機器人的工作環(huán)境變更,這類傳感器可以使直接或間接的,通常需要借助多傳感器信息融合技術獎原始信號再加工。
3.控制系統(tǒng)與結構;機器人控制系統(tǒng)和體系結構研究目前主要集中在開放式控制器體系結構、分布式并行算法融合等方面。對于服務機器人控制器而言,更加注重控制器的專用化、系列化和功能化。
4.復雜任務和服務的實時規(guī)劃;機器人運動規(guī)劃師機器人智能的核心。運動規(guī)劃主要分為完全規(guī)劃和隨機規(guī)劃。完全規(guī)劃師機器人按照環(huán)境一行為的完全序列集合進行動作決策,環(huán)境的微笑變化都將機器人采取不同的動作行為。隨機規(guī)劃則是機器人按照環(huán)境-行為的部分序列計劃進行動作決策。
5.適應于作業(yè)環(huán)境的接卸本體結構;設計在非結構環(huán)境下工作的服務機器人時一項富有挑戰(zhàn)性的工作。靈巧可靠、結構可重構的移動載體是這類機器人設計成功的關鍵。服務機器人作為人的助手,經(jīng)常與人進行接觸,所以服務機器人的安全性、友善性應首先考慮。因此,服務機器人的機械本體設計指導思想與工業(yè)機器人或其他自動化機械有較大變化。在滿足功能的前提下,功能與造型一體化的結構設計也要充分考慮。如柔韌性、平滑的曲線過渡、美觀的造型、與人的親近感等。
6.人機器人接口;人機器人接口包含了通用交互式人機界面的開發(fā)和友善的人機關系兩個方面。