专家系统及其在机器人设计中的应用(3)

人工智能领域大家始终都在不断研究的关键方向：专家系统和机器人

一般的专家系统通常采用快速原型与增量式开发，它的基本过程是：先开发一个最简单的系统原型，然后对这个原型进行扩充和完善，像滚雪球一样直至完成整个系统。系统实际开发中通常需要解决知识获取、知识表示、知识库与知识管理系统设计等问题。虽然从原理上来讲专家系统的结构是确定的，但受问题领域、系统规模和知识表示方法等的限制，还要进行一项特别重要的工作，那就是系统结构设计，这是非常关键的。最后就是人机接口的设计了。一旦上述工作做好了，实现一个专家系统将不是很难。另外，对于一个专家系统，后期的测试与更新是非常关键的，相比其他的软件开发来说，这点在专家系统的开发上显的更为重要，没有一个软件能一次开发，永不更新的。

2 机器人与专家系统在机器人领域的使用

前面我们简要介绍了专家系统的概念，下面我们将介绍机器人的一些一般概念和专家系统在机器人设计中的应用。

我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人，它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的“活物”。其实，这个自控“活物”的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：一是感觉要素，用来认识周围环境状态，为了实现这一点，机器人可能需要各种各样的传感器，才能像人类一样去感知周围的世界；二是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作，这里要解决的问题就是机器人规划（或机器人问题求解）；三是运动要素，对外界做出反应性动作，这些动作通常由一些机械设备来完成，当然最初需要计算机程序来控制这些设备。

2.1 机器人感知

机器人的感觉要素一般包括能感知视觉、接近、距离等的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉等的接触型传感器。这些要素实质上就是相当于人的眼、鼻、耳等五宫，它们的功能可以利用诸如摄像机、图像传感器、超声波传成器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件来实现。其中目前研究比较广泛的就是机器人视觉，机器人视觉的主要目的是从整体上理解一个给定的三维景物，常见的立体摄像机和激光测距仪是机器人获得三维视觉的两类实用传感器。

2.2 机器人规划