1. 研究目的与意义

因为电子技术突飞猛进的发展，ai 算法理论的强化与完善，智能移动机器人系统以迅猛发展的汽车电子技术为背景，迎来了爆发式的成长。

自动驾驶技术作为人工智能领域的重要分支，是全世界各个国家各个科研机构各个科技型大公司争相研究突破的重点项目，从报纸新闻中可以频频看到目前这个领域最新的成果与发展。

智能移动机器人虽然无法行驶在公路上，但是作为汽车的缩小版，可谓麻雀虽小五脏俱全，因此对智能移动机器人的控制系统与算法研究也就是对自动驾驶技术领域的探索，其成果是可以完全复用的，同时也可以借鉴自动驾驶领域这么多年来的技术积累与沉淀，许多思想可以套用。

2. 课题关键问题和重难点

需要解决的关键问题如下：1. 选择合适的激光雷达传感器。

激光雷达在无人驾驶领域，物体、环境建模等领域应用非常广泛，它采用激光测距扫描的方式，利用采集到的距离数据产生所在环境空间的平面点云地图，可用于 slam 中构建地图。

2. 基于 ros 的自主导航软件系统设计。

3. 国内外研究现状（文献综述）

科学技术的发展和进步在进入 21 世纪以来是日新月异，机器学习和人工智能等技术的飞速发展使的机器人的智能化实现成为可能。

同时实现高度智能化的机器人已经成为现代科学技术的重要发展方向。

高度智能化的机器人在各个行业领域内的不断应用和发展是机器学习和人工智能技术的具体展示。

4. 研究方案

本课题旨在设计一款可以构建室内二维地图，导航定位和自动避障的智能小车。

小车平台采用自己搭建的硬件平台，底层控制采用 stm32 芯片进行运动控制，平台上搭载运行 ros 系统的树莓派和激光雷达。

小车在工作时，激光雷达利用激光扫描收集周围环境的距离信息，基于slam 算法将雷达扫描数据转化为栅格地图，再经过导航算法实现在构建好的地图上进行路径规划和动态避障，最终实现导航定位功能。

5. 工作计划

第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按照要求查找课题相关资料；第 2 周 阅读课题相关资料，理解有关内容，并做好必要的整理工作；第 3 周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；第 4 周 确定传感器及软硬件清单，参阅有关资料，分析具体的工作原理；第 5 周 智能移动机器人的总体设计与硬件实现；第 6 周 阅读有关树莓派设计方面的资料，设计控制系统总电路；第 7 周 确定并绘制控制系统总电路，分析电机驱动电路的工作原理；第 8 周 理解SLAM的概率模型，绘制SLAM的系统框图；第 9 周 了解雷达测量原理并制出算法流程图；第10周 硬件制作和完善软件设计，软硬件联调和改进；第11周 进行毕业设计说明书写作，接收验收成果，接受答辩资格审查；第12周 评阅教师评阅论文；第13周 准备参加答辩。