室内移动机器人定位与自主导航算法研究开题报告
2022-06-05 21:50:14
1. 研究目的与意义
1.选题背景 随着消费型电子产品的的快速发展,传感器的价格越来越低,逐步走向大众化,使得家居服务机器人的成本越来越低。定位和建图技术是家居服务机器人的两个关键技术,这两项技术需要传感器和算法。家居服务机器人的快速发展必须选用价格低廉、精确度高的传感器和性能稳定的定位建图算法。目前传感器问题已经被解决,而建图定位算法发展缓慢,远远不能满足家居服务机器人走向大众的需求。算法和传感器的匹配问题慢慢走近开发人员的视野,由于传感器和算法的参数不同,如何选择最适合一款传感器的算法也是需要研究的问题。近年来,人工智能技术快速发展,在诸多行业的应用逐渐深入和拓宽。人工智能技术在家居服务机器人的定位和建图领域的重要作用将会一步步的体现出来。 2.选题目的 家居服务机器人能提高生产和生活效率,降低生活成本。目前工业机器人的发展迅速,机器人在工业方面的应用种类各种各样,但是在家庭方面的应用远远不足。因为家居机器人对精度和安全性的严格要求,而相关的技术又相对落后。如何让家居服务机器人的定位和导航技术快速发展,如何开发出兼顾精度和安全性的算法成为了亟待解决的问题。 家居服务机器人高昂的价格是制约其发展的另一个因素,目前市面上的传感器种类繁多,价格也在逐渐降低,选择一款精度高,价格低廉,能和算法完美结合的传感器同样能推动家居服务机器人的发展。 3.选题意义 家居服务机器人的大众化让人更少的关注家庭中的琐事,这意味着更多的时间会被投入到工作和学习中,不仅将提高了生活效率,更是提高了生产效率和生活水平。 目前家居服务机器人的发展缓慢,这意味着家居服务机器人有更大的发展潜力和市场。价格低廉精确度高的传感器和稳定的导航算法的发展,会降低家庭服务机器人的生产成本,越早的解决这两个问题就会越早的占领家庭服务机器人市场。 |
2. 研究内容和预期目标
1.研究内容
(1)研究控制器、电机等各个硬件模块;
(2)研究rplidar、镭神、杉川激光雷达和奥比中广摄像头,对比传感器的精度和性价比;
3. 研究的方法与步骤
1.研究方法
(1)文献研究法。通过著作、报刊、杂志、网络等各种渠道,了解实践的研究现状,吸收和借鉴先进的理念,深入挖掘课题理论的深厚底蕴,及时洞悉研究的最新情况,给课题实验与研究以有力的指导;
(2)比较分析法。对设计方案定期检测,发现问题,对比国内完善的无人机控制系统找出系统的漏洞,改进法案;
4. 参考文献
[1] 蔡自兴,贺汉根,陈虹.未知环境中移动机器人导航控制理论与方法[m].北京:科学出版社,2009
[2] 陆新华,张桂林.室内服务机器人导航方法研究[j].机器人,2003,25(1):81-87
[3] 张炜.环境智能化与机器人技术的发展[j].机器人技术与应用.2008,3(1):13-16.
5. 计划与进度安排
(1)2022.1.19-2022.3.8 查阅资料,填写开题报告,完成外文资料的翻译;
(2)2022.3.9-2022.3.20 熟悉matlab开发环境;
(3)2022.3.21-2022.3.31 研究基于家居服务机器人设计方法和原理;