美国在地面自主移动机器人研究方面一直处于世界领先水平，每年的研究投入和研究成果也是最多的。进入上世纪八十年代，美国国防部先进研究项目局DARPA（Defense Advanced Research Projects Agency）将地面自主机器人研究项目专门立项，制定战略计划。同时DARPA每年都会举办DARPA地面自主移动机器人（车）竞赛，以满足DARPA对地面自主移动机器人技术创新的需求。美国DARPA将地面自主移动机器人研究提升到战略高度，促进了美国许多研究机构和大学对该研究的投入，进而使得移动机器人关于感知系统的研究取得了较大进展。如卡耐基梅隆大学自主研制的NAVLAB系列自主机器人系统，马丁·玛丽埃塔公司开发研制的ALVin自主移动机器车等都是二十世纪80年代自主移动机器人研究领域取得的代表性成果，它们都实现了连续无人驾驶[6]。图1.1是NAVLAB Ⅱ样车。65596

图1.1 NAVLAB Ⅱ

到了上世纪90年代，无人地面车辆系统的研制成为美国地面自主移动机器人研究重点[7]。无人地面车辆系统简称UGV系统（Unmanned Ground Vehicle系统）。1998年1月，美国马里兰州威斯敏斯特地区机器人系统技术委员会被授予$22,966,408美元固定资金及$4,700,000美元增额资金用于研制XUV Ⅲ系统（XUV Ⅲ系统，Experimental Unmanned Vehicle Ⅲ System，GUV计划的一部分）。XUV Ⅲ系统的实验样车Demo Ⅲ灵巧、生存能力强，具备了在崎岖地形下连续无人驾驶、战场侦察、协同作战的能力。如图1.2为Demo Ⅲ系统。

图1.2 Demo Ⅲ系统

进入21世纪，激光雷达技术的飞速发展，使得美国地面自主移动机器人研究迎来了新的高峰。2004年，美国DARPA举办了“挑战极限”——自主机器人地面车辆竞赛，共有106辆车报名参加此次竞争，经过初选，有25辆成功完成试验，最终获得决赛参赛资格。按照决赛规则，参赛车辆需要在10小时内完成自主行驶400千米，包括公路和越野路况。具有代表性的自主车辆是埃尔比特系统公司-SciAutonics团队研制的AVIDOR-2004（沙漠和公路自主车辆），如图1.3。AVIDOR-2004集成了先进的传感技术，包括地理信息系统（GIS）、路点跟踪系统DGPS和惯性导航系统INS（Inertial Navigation System）、视频处理系统、激光雷达（LIDAR）、超声波发射器、障碍物探测雷达和道路识别装置。同时该团队还为AVIDOR-2004开发了专门的“行为”软件，用于完成探测和躲避各种障碍物、实时决策和路线修正。2010年，Google X实验室公布了其无人驾驶汽车项目，其无人驾驶汽车Fleet1，如图1.4。Fleet1已经无事故行驶多达200,000英里。2011年，该汽车获得了美国相关部门批准，允许在交通道路上行驶。文献综述

欧洲许多科研院所、科技公司也在从事自主移动机器人的研究工作[8]。一些国家在该领域的研究实力也处于世界领先地位。

1985年，德意志联邦大学研制了第一辆VaMoRs智能自主行驶车辆，经过多次实验，VaMoRs样车在高速公路最高时速为100km/h [9]。如图1. 5为VaMoRs样车。1988年，PROMETHEUS项目展示了其自主行驶车辆VITA，该车配备了稳定的视觉系统及三类传感器。1998年，意大利帕尔马大学研制了ARGO实验车，该车搭载了通用障碍和车道检测视觉系统[10]。

进入21世纪，随着科技不断进步，欧洲各国加大了对地面自主移动机器人的研究投入，其中包括举办一些科技竞赛来鼓励自主机器人的技术创新。比较有影响力的竞赛是由德国、意大利、法国、芬兰等国联合创办的机器人汽车试验赛ELROB（European Land-Robot Trial)，如图1.6为ELROB参赛样车[11]。ELROB赛事以军事为背景，任务很具有挑战性和实战性，比如要求参赛车辆在沙漠连续行驶240公里、执行紧急任务、在没有GPS定位导航下仅仅使用传感器来寻找行驶路线等。论文网