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實用型陪護機器人動態(tài)避障和路徑規(guī)劃方法研究與實現(xiàn)的開題報告一、選題背景及意義人口老齡化現(xiàn)象日益嚴重,病重患者、長期癱瘓患者等需要長時間陪護的人群也隨之增多,傳統(tǒng)陪護方式難以滿足需求。機器人技術(shù)的不斷發(fā)展,為這種情況提供了新的解決方案。本項目旨在研究和實現(xiàn)一種實用型陪護機器人,能夠完成動態(tài)避障和路徑規(guī)劃操作,以便更好地服務(wù)于以上人群。二、研究內(nèi)容本項目的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:1.陪護機器人硬件平臺的設(shè)計和搭建:選用適合的底盤、傳感器、執(zhí)行器等組成機器人平臺,為后續(xù)陪護機器人的功能提供支撐。2.機器人運動控制系統(tǒng)的實現(xiàn):設(shè)計并實現(xiàn)機器人運動控制系統(tǒng),對機器人的運動進行控制和調(diào)整。3.機器人動態(tài)避障算法的研究與實現(xiàn):目前機器人避障算法主要有基于視覺、基于激光雷達和基于超聲波等,針對機器人在復雜環(huán)境下避障問題研究有效的動態(tài)避障算法。4.機器人路徑規(guī)劃算法的研究與實現(xiàn):針對機器人在室內(nèi)環(huán)境下的路徑規(guī)劃問題,設(shè)計相應的路徑規(guī)劃算法,使機器人能夠自主規(guī)劃移動路徑。三、研究方法1.了解和研究陪護機器人的相關(guān)知識和技術(shù),選取適合的硬件平臺和軟件工具。2.設(shè)計并實現(xiàn)機器人運動控制系統(tǒng),包括電機控制、陀螺儀等功能。3.研究和實現(xiàn)機器人動態(tài)避障算法,根據(jù)機器人傳感器反饋的信息進行分析和處理,實現(xiàn)避障功能。4.研究和實現(xiàn)機器人路徑規(guī)劃算法,采用A*算法、Dijkstra算法、免費空間算法等,結(jié)合機器人傳感器信息實現(xiàn)路徑規(guī)劃。四、預期成果本項目的預期成果包括:1.實用型陪護機器人的設(shè)計和搭建。2.機器人運動控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。3.動態(tài)避障算法和路徑規(guī)劃算法的設(shè)計和實現(xiàn)。4.實驗數(shù)據(jù)、成果論文和核心代碼等。五、可行性分析1.已經(jīng)有關(guān)于陪護機器人的研究,有一定的技術(shù)積累和基礎(chǔ),具有可行性。2.目前動態(tài)避障和路徑規(guī)劃算法已經(jīng)取得了一定的研究成果,在此基礎(chǔ)上進行改進和實現(xiàn),有一定的可行性。3.選用的硬件平臺和軟件工具成熟穩(wěn)定,具有可行性。六、參考文獻1.薛文發(fā),馬玉林.基于云服務(wù)的機器人陪護服務(wù)系統(tǒng)的研究[J].計算機工程與應用,2017,53(23):1-6.2.趙云,汪永紅,張勇.機器人陪護的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J].計算機工程與應用,2018,54(23):12-16.3.劉少欣,王慧琳,陳佩.室內(nèi)移動機器人路徑規(guī)劃研究綜述[J].計算機科學,2018,45(S2):185-188.4.閆超,趙斌,趙磊
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