移动机器人的混合规划算法研究开题报告
2024-06-02 23:11:37
1. 本选题研究的目的及意义
移动机器人作为自动化技术和智能系统的重要发展方向,在工业生产、物流运输、服务机器人等领域展现出巨大的应用潜力和发展前景。
然而,复杂的现实环境对移动机器人的自主导航能力提出了更高的要求,高效、安全、稳定的路径规划算法成为移动机器人领域亟需攻克的关键技术之一。
本选题的研究意义在于:
1.推动移动机器人智能化发展:高效的路径规划算法是实现机器人自主导航、智能决策的核心,能够显著提升机器人的环境适应性、任务执行效率和智能化水平。
2. 本选题国内外研究状况综述
移动机器人路径规划是机器人领域研究的热点和难点问题,国内外学者在该领域进行了大量的研究,并取得了丰硕的成果。
1. 国内研究现状
近年来,国内学者在移动机器人路径规划方面做了大量研究工作,取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究的主要内容包括以下几个方面:
1. 主要内容
1.移动机器人运动规划概述:介绍移动机器人运动规划的基本概念、研究现状和发展趋势,重点阐述路径规划问题的定义、分类和评价指标。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、算法设计、仿真实验和结果分析相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.文献调研与分析:查阅国内外相关文献,了解移动机器人路径规划、混合规划算法等方面的研究现状、发展趋势和最新成果,为研究提供理论基础和参考依据。
2.算法设计与实现:基于对现有路径规划算法的分析,设计一种高效的混合规划算法框架,并对关键环节进行优化,例如:全局路径规划算法的选择与改进、局部路径规划算法的选择与改进、路径融合策略等。
3.仿真实验平台搭建:利用ros、gazebo等机器人操作系统和仿真软件,搭建虚拟仿真实验平台,模拟真实环境中的各种复杂场景,为算法测试提供实验环境。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.提出一种高效的混合规划算法框架:针对现有路径规划算法的不足,结合全局规划和局部规划的优势,提出一种新的混合规划算法框架,以提高机器人在复杂环境下的导航效率和安全性。
2.优化算法关键环节,提升性能指标:针对路径规划过程中的关键问题,例如:路径平滑、碰撞检测、动态障碍物处理等,研究相应的优化策略,以提高算法的实时性、鲁棒性和对动态环境的适应性。
3.搭建仿真实验平台,验证算法有效性:构建逼真的虚拟仿真环境,模拟各种复杂场景,对所提出的混合规划算法进行充分的测试和验证,以保证算法的实用性和可靠性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.孙龙,刘国栋,陈为,等.基于改进人工势场法的移动机器人路径规划[j].控制与决策,2020,35(8):1845-1854.
2.王浩,李宝仁,谢少荣.基于改进混合a*算法的移动机器人路径规划[j].机械工程学报,2021,57(13):18-27.
3.张宇,李俊,张国栋,等.基于改进rrt*算法的移动机器人路径规划[j].机器人,2021,43(5):527-538.