地面自主機(jī)器人計算支撐系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)的開題報告

地面自主機(jī)器人計算支撐系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)的開題報告一、研究背景及意義隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。其中，地面自主機(jī)器人是一種能夠在人工干預(yù)的情況下自主地完成一系列任務(wù)的機(jī)器人。在一些特定領(lǐng)域，如危險物質(zhì)的清除、水下探測等，地面自主機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。地面自主機(jī)器人的計算支撐系統(tǒng)是保證地面自主機(jī)器人正常工作的基礎(chǔ)。此系統(tǒng)主要包括機(jī)器人的導(dǎo)航控制和避障控制等。目前，地面自主機(jī)器人計算支撐系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)已經(jīng)成為了研究的重點之一。因此，本研究旨在探索地面自主機(jī)器人計算支撐系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法。二、研究內(nèi)容與方法1.研究內(nèi)容本研究主要包括以下內(nèi)容：（1）地面自主機(jī)器人的設(shè)計與制造。采用現(xiàn)有的機(jī)器人硬件平臺，根據(jù)實際需求設(shè)計和制造地面自主機(jī)器人。（2）地面自主機(jī)器人的導(dǎo)航控制。通過激光雷達(dá)、超聲波和視覺等傳感技術(shù)，實現(xiàn)地面自主機(jī)器人的導(dǎo)航控制。（3）地面自主機(jī)器人的避障控制。采用基于模型的控制方法，實現(xiàn)地面自主機(jī)器人的避障控制。（4）地面自主機(jī)器人計算支撐系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。設(shè)計并實現(xiàn)一個基于嵌入式平臺的地面自主機(jī)器人計算支撐系統(tǒng)，包括機(jī)器人的控制算法和用戶界面設(shè)計。2.研究方法本研究采用實驗室研究和計算機(jī)模擬仿真的方法。在實驗室中，將搭建一個模擬環(huán)境，通過激光雷達(dá)、超聲波和視覺等傳感技術(shù)，實現(xiàn)地面自主機(jī)器人的導(dǎo)航和避障控制。同時，利用計算機(jī)模擬仿真的方法，對地面自主機(jī)器人的控制算法進(jìn)行驗證和優(yōu)化。三、研究預(yù)期結(jié)果1.設(shè)計并制造出一個能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航和避障控制的地面自主機(jī)器人。2.實現(xiàn)基于模型的控制方法，達(dá)到更加精準(zhǔn)和穩(wěn)定的避障效果。3.設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于嵌入式平臺的地面自主機(jī)器人計算支撐系統(tǒng)，包括機(jī)器人的控制算法和用戶界面設(shè)計。四、存在的問題及解決方案1.機(jī)器人的傳感器部件的選擇。傳感器的精度和穩(wěn)定性對機(jī)器人的控制算法具有至關(guān)重要的影響。解決方案：選擇精度和穩(wěn)定性高的傳感器部件，如激光雷達(dá)、超聲波和視覺傳感器等。2.機(jī)器人的控制算法的優(yōu)化。根據(jù)具體的任務(wù)需求，對機(jī)器人的控制算法進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。解決方案：采用計算機(jī)模擬仿真的方法，對機(jī)器人的控制算法進(jìn)行驗證和優(yōu)化，實現(xiàn)更加精準(zhǔn)和穩(wěn)定的機(jī)器人控制效果。五、研究的進(jìn)度安排1.前期準(zhǔn)備階段（1個月）：搜集相關(guān)文獻(xiàn)資料，確定研究方向和內(nèi)容，制定研究計劃和安排。2.硬件設(shè)備準(zhǔn)備階段（2個月）：采購機(jī)器人硬件設(shè)備和傳感器部件，進(jìn)行組裝和測試。3.機(jī)器人導(dǎo)航和避障控制算法研究階段（3個月）：基于激光雷達(dá)、超聲波和視覺等傳感技術(shù)，實現(xiàn)機(jī)器人的導(dǎo)航和避障控制。4.機(jī)器人控制算法優(yōu)化研究階段（2個月）：根據(jù)具體任務(wù)需求，對機(jī)器人的控制算法進(jìn)行優(yōu)化。5.嵌入式平臺系統(tǒng)設(shè)計研究階段（2個月）：設(shè)計及實現(xiàn)嵌入式平臺的地面自主機(jī)器人計算支撐系統(tǒng)。6.研究結(jié)果分析與實驗評估階段（1個月）：評估研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可操作性，并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析。六、參考文獻(xiàn)[1]張鳳玲.基于圖像處理的地面自主機(jī)器人視覺特征提取及應(yīng)用研究[D].華東理工大學(xué),2017.[2]孫珂,鄭興昌.基于激光雷達(dá)的地面自主機(jī)器人建圖技術(shù)研究[J].計算機(jī)科學(xué),2015,(04):290-294.[3]徐錦標(biāo),楊洋,童江峰.基于視覺的地面自主機(jī)器人檢測惡劣天氣駛向能力研究[J].江蘇理工大學(xué)學(xué)報,2017,(02):177-182.