基于二維視覺(jué)測(cè)量的機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障研究的開(kāi)題報(bào)告

基于二維視覺(jué)測(cè)量的機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障研究的開(kāi)題報(bào)告一、課題背景及研究意義隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人在各種領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)需要具備足夠的智能，才能自主判斷并避免潛在的障礙物。機(jī)器人避障技術(shù)是機(jī)器人領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究方向。傳統(tǒng)的避障技術(shù)一般采用激光雷達(dá)或超聲波等傳感器實(shí)現(xiàn)，但這些傳感器成本較高且在復(fù)雜環(huán)境下的避障效果不如視覺(jué)傳感器。本文將基于二維視覺(jué)測(cè)量技術(shù)，對(duì)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)避障進(jìn)行研究。二維視覺(jué)測(cè)量技術(shù)具有成本低、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)避障。二、研究目標(biāo)本文的主要研究目標(biāo)是基于二維視覺(jué)測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)避障，具體實(shí)現(xiàn)如下：1.采集環(huán)境信息：通過(guò)視覺(jué)傳感器采集環(huán)境信息，包括場(chǎng)景中的障礙物和機(jī)器人的位置信息。2.建立地圖：將采集的環(huán)境信息構(gòu)建成地圖，為機(jī)器人決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3.規(guī)劃路徑：根據(jù)構(gòu)建的地圖，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的路徑規(guī)劃，將避障路徑與最短路徑相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更快速、高效的避障路徑。4.實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)避障：在規(guī)劃好的路徑上，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)避障，使機(jī)器人可以在復(fù)雜的環(huán)境中智能地避開(kāi)障礙物。三、研究方法本文主要采用以下研究方法：1.理論研究：對(duì)基于二維視覺(jué)測(cè)量的機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障技術(shù)進(jìn)行深入研究和分析，探究其實(shí)現(xiàn)原理和方法。2.算法設(shè)計(jì)：根據(jù)理論研究結(jié)果，設(shè)計(jì)適合本文研究對(duì)象的算法，建立機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障模型。3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證本文所提出的算法的有效性，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。四、預(yù)期成果本文預(yù)期完成以下成果：1.設(shè)計(jì)基于二維視覺(jué)測(cè)量的機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障算法。2.建立機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障模型。3.實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)避障，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。五、研究難點(diǎn)本文研究中還存在以下難點(diǎn)：1.如何高效地采集環(huán)境信息，構(gòu)建精準(zhǔn)的地圖。2.如何在規(guī)劃路徑時(shí)結(jié)合避障路徑和最短路徑，實(shí)現(xiàn)高效率的避障路徑。3.如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)避障，保證機(jī)器人在避障時(shí)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。六、研究計(jì)劃本文的研究計(jì)劃如下：1.第一年：學(xué)習(xí)機(jī)器人避障相關(guān)知識(shí)，了解二維視覺(jué)測(cè)量技術(shù)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法；設(shè)計(jì)算法，建立機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障模型；完成理論研究。2.第二年：進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證算法的有效性；優(yōu)化算法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；進(jìn)一步完善模型，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論和總結(jié)。3.第三年：通過(guò)實(shí)際機(jī)器人實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證和優(yōu)化算法，最終形成成果，撰寫(xiě)論文。七、參考文獻(xiàn)[1]GahlotS,GautamS,JangidN,etal.Visionbasedrobotnavigationinstaticanddynamicenvironment.ProcediaComputerScience,2016,78:317-322.[2]ZhangY,LiuS,ZhouR,etal.Anefficientpedestriandetectionandtrackingmethodusedformobilerobotnavigation.ProceedingsofSPIE,2017,10322:1-8.[3]SiavashK,DominiqueB,YangY.Anobstacleavoidancetechniqueformobilerobotnavigationinunknownenvironments.RoboticsandAutonomousSystems,2019,113:63-77.[4]XuG,ZhangX,HeY,etal.Undergroundcoalminemobilerobotnavigationbasedonvisionandultrasonicsensors.InternationalJournalofRoboticsandAutomation,2017,32(1):43-50.[5]TangY,LuC,ZhangH,etal.Vision-basedrobotnavigationusingdeepconvolu