Page 157 - 道路桥梁工程施工探究

第六章 测量机器人在桥梁工程中的应用

角度检测，相互配合弥补探测盲区，提高感知范围和精度；同时，在大地测量、
气象观测以及抢险救灾、森林灭火等领域，多机器人携带分布式载荷可以完成单
机器人无法完成的大规模任务。

通常，机器人多机协同系统的技术框架由 3 个部分组成：数据获取层、控制
层与决策层。数据获取层通过机载传感器和集群的协作对任务区域进行探测。传
感器获取与所需任务有关的原始数据，并将数据传输到计算模块。控制层利用集
群协同编队控制技术对机器人运动路线进行规划控制；利用通信及组网技术保障

机器人机组之间的信息交互，从而实现机器人集群的协同导航。
多机器人控制层包括两个子阶段：感知阶段和规划阶段。感知阶段融合多传
感器数据，通常使用数据挖掘或数据处理算法来实现对环境的理解；规划阶段利
用感知信息来制定相应的执行任务。决策层通过既定算法按照效率最大化原则对

任务进行划分，由多机器人同时执行，利用协同智能决策技术引导多机器人协作
完成测量任务。

第二节 工程测量机器人技术发展

一、国内外机器人技术发展

机器人（Robot）是一种自由移动或根据操作命令实现某种特定动作的智能

化设备，它具有获取周围环境信息、规划移动路径、与用户进行信息交互等功能，
设计初衷是为了减轻人类负担，通过执行特定指令，然后替代人们进行生产劳动，
或者去执行探索未知环境的任务。从应用领域上，机器人可以分为从事电力排查
的机器人、室内导航型机器人、解放大量劳动力的工业机器人、军事特种机器人

等；从机器人的工作环境上，可以分为在陆地上、海洋中、天空中等环境中的不
同机器人。其中，工业制造机器人是科研人员大力研究更新的宠儿，其次是空间
科研机器人、水下科研机器人等。自 1956 年机器人制造产业在美国诞生后，经
过近 70 年的飞速发展，新能源研究、医学研究、新装备测试等高新产业活跃着

各式各样的机器人身影。
（一）国外发展现状与趋势
国外相关机器人产业的发展起步相对较早，可最早回溯至 1954 年，国外机

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