智能輪椅機器人的安全避障研究的開題報告

智能輪椅機器人的安全避障研究的開題報告一、研究背景隨著社會的發(fā)展和人口老齡化，殘疾人和老年人日益增多，對于他們的照顧也日益成為一個重要的社會問題。智能輪椅機器人的出現(xiàn)為這群人提供了一種便捷的出行方式，這種機器人不僅能夠自主導航，還能夠為使用者提供安全保障。然而，在智能輪椅機器人的運行過程中，安全保障問題依舊是一個亟待解決的問題。有時候，智能輪椅機器人可能會由于運動慣性或者其他原因突然碰撞到墻壁或者其他物體，帶來安全風險。如何在智能輪椅機器人運行時杜絕這類安全事故的發(fā)生，是智能輪椅機器人安全控制中的重要問題，也是本次研究的主題。二、研究目的和意義智能輪椅機器人作為一種全新的出行方式，其帶來的便捷性和安全性已受到普遍認可。然而，由于復雜的運行環(huán)境和機器人本身的特點，機器人的安全運行仍面臨許多問題。障礙物檢測和避障技術(shù)是機器人安全運行中的核心技術(shù)之一，如何利用各種傳感器對機器人周圍環(huán)境進行實時檢測，找出障礙物并制定避障策略，是保障機器人安全運行的關(guān)鍵所在。因此，本次研究旨在研究智能輪椅機器人的障礙物檢測和避障技術(shù)，探索一種高效、精確、實用的避障算法，為智能輪椅機器人在各種環(huán)境下的安全運行提供技術(shù)支持。三、研究內(nèi)容和方法1.研究內(nèi)容（1）智能輪椅機器人的障礙物檢測技術(shù)研究。通過調(diào)研各類傳感器的特點，挖掘各類傳感器的數(shù)據(jù)，建立相應的模型，從而確定出一種適用于智能輪椅機器人的傳感器組合，完成對機器人周圍環(huán)境的障礙物檢測任務(wù)。（2）智能輪椅機器人的避障策略研究。分析智能輪椅機器人的運動特點，探究機器人在不同情況下應該采用的避障策略，比如躲避、繞路、減速等等。（3）智能輪椅機器人的避障算法研究。將前面兩個方面得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果結(jié)合起來，通過機器學習等技術(shù)，開發(fā)出一種能夠高效、安全、準確檢測出障礙物，并選擇出最佳避障策略的避障算法。2.研究方法（1）理論研究通過查閱文獻，分析智能輪椅機器人的組成部分，挖掘各類傳感器的特點，建立相應的模型，為后續(xù)實驗提供理論支持。（2）實驗研究借助實驗室的設(shè)備，采用傳感器檢測技術(shù)、機器學習等技術(shù)，進行模擬運行實驗，定期評估算法的效果。（3）實地實驗在實際的環(huán)境下進行調(diào)試和測試，收集大量的運行數(shù)據(jù)，相應地更新和改進算法。四、預期結(jié)果通過本次研究，預期實現(xiàn)以下目標：（1）開發(fā)出一種適用于智能輪椅機器人的傳感器組合，完成對機器人周圍環(huán)境的障礙物檢測任務(wù)。（2）分析智能輪椅機器人運動特點，探究機器人在不同情況下應該采用的避障策略。（3）開發(fā)出一種能夠高效、安全、準確檢測出障礙物，并選擇出最佳避障策略的避障算法。五、參考文獻[1]MarcoMonforte,JuanGómez-Romero,JulienC.Martin,etal.Obstacleavoidanceforelectricwheelchairs.Sensors,2015,15(7):17302-17322.[2]張琨.基于紅外傳感器的智能輪椅避障研究[J].華南師范大學學報(自然科學版),2016,4