服务机器人信息检测与分析方法优化

机器人要正常工作，就必须实时感知周围动态变化的环境，并对自身的位置、速度、姿态等进行测量和控制。机器人从内部和外部获取各种有用信息，并对所获取的信息进行检测、分析和处理，这对服务机器人自主完成预先设定的服务功能至关重要。

服务机器人的信息检测是依靠各种传感器完成的，主要分为内部传感器和外部传感器两种类型。外部传感器主要用于感知外部环境及环境变化；内部传感器主要用于检测并感知机器人自身的状态，如位置、速度、方向、手足姿态等，服务机器人所需的传感器类型及其功能如表4-1所示。

表4-1　服务机器人所需的传感器类型及其功能

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续表

机器人通过传感器获得的各种信号通常不能直接利用，需对信号进行必要的分析和处理。信号分析与处理过程就是对采集到的信号去伪存真、排除干扰从而获得所需的有用信息的过程。一般来说，通常把研究信号的构成和特征值的过程称为信号分析，把对信号进行必要的变换以获取有用信息的过程称为信号处理，具体过程可以参阅信号分析与处理方面的相关参考书。

信号分析方法通常分为时域分析和频域（谱）分析两类。时域分析以波形为基础，是一种直接在时间域中对信号进行分析的方法，具有直观、准确的优点，可以提供系统时间响应的全部信息。频域（谱）分析则将时域信号变换到频域中进行分析，最基本的方法是将信号分解为不同频率的余（正）弦分量的叠加，然后利用傅立叶变换（级数）进行分析。