智能小车室外简单环境自主导航控制方法研究开题报告

2020-02-20 08:02:25

1. 研究目的与意义（文献综述）

1、目的与意义：

智能小车属于移动机器人的一种，而移动机器人与其他机器人的不同之处在于其能够“移动”的特征，它能够自主实现感知、规划与控制。目前，移动机器人已经应用到人们生活的各个方面，如工业、农业、服务业、军事、医疗等领域中，特别是在繁琐、恶劣甚至是危险的环境中大量应用，使人类可以去从事更高层次的工作。

目前，多数研究针对的是室内两轮移动机器人的研究，而本论文拟针对室外四轮智能小车自主导航展开研究。室外环境下由于地面条件较差，需要智能小车具有良好的机动性，而两轮移动机器人是通过两轮差速实现机器人的运动控制，不适用于室外环境，而本论文研究的是通过阿克曼转角来实现转向的四轮智能小车，运动模型较为复杂，并且室外环境较室内环境复杂，本论文要实现智能四轮小车在一个已知的室外环境中，能以较小的时间代价到达所指定的目标点。为达到成本较低利于智能四轮小车普及的目的，通过对定位算法的改进及优化，实现能够利用简单的二维激光雷达来对环境的感知。

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2. 研究的基本内容与方案

1、基本内容：

自主导航问题可归纳为：“我在哪里（where am i？）”，“我要去哪里（where am i going?）”,“我怎么去那里（how should i get there?）”这三个基本问题。研究如何在已知地图信息下，实现四轮智能小车以较小的时间代价到达指定目标点。论文将从三个方面入手：定位（location）、路径规划（path planning）和运动控制（motion control）。
（1）定位

定位问题在导航过程中贯穿始终，主要目的是感知智能小车在当前环境中的位置信息。研究如何利用光电码盘、imu等传感器采集到的信息确定智能小车在地图上的位置与姿态，并研究如何利用激光雷达采集的信息与已知地图进行匹配来达到智能小车的定位。
（2）路径规划

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3. 研究计划与安排

周次	工作内容
1（2.18~2.22）	学生提交文献检索摘要；撰写开题报告。
2（2.25~3.1）	提交开题报告；整理论文提纲、设计概要。
3（3.4~3.8）	进行外文翻译，并提交外文翻译译文。
4（3.11~3.15）	制定试验方案；实验环境搭建。
5（3.18~3.3.22）	实现定位算法并实验
6（3.25~3.29）	实现路径规划算法并实验
7（4.1~4.5）	实现控制算法并完成整车实验
8~9（4.8~4.19）	撰写论文
10 ~ 11（4.22~ 5.3）	完善毕业论文
12（5.6~ 5.10）	网上提交毕业论文等附件材料；提交答辩申请。
13~14（5.13~ 5.24）	教师审阅毕业设计论文，审查确定学生答辩资格并予以公示。
15（5.27～5.31）	根据评阅意见修改毕业论文，并网上提交；准备答辩PPT。
16（6.3~ 6.7）	毕业设计答辩。
备注：此表是拟定时间。如有变化，以实际为准。