地面自主机器人计算支撑系统的设计与实现的开题报告

地面自主机器人计算支撑系统的设计与实现的开题报告一、研究背景及意义随着科技的不断发展，机器人技术的应用越来越广泛。其中，地面自主机器人是一种能够在人工干预的情况下自主地完成一系列任务的机器人。在一些特定领域，如危险物质的清除、水下探测等，地面自主机器人的应用已经得到了广泛的应用。地面自主机器人的计算支撑系统是保证地面自主机器人正常工作的基础。此系统主要包括机器人的导航控制和避障控制等。目前，地面自主机器人计算支撑系统的设计和实现已经成为了研究的重点之一。因此，本研究旨在探索地面自主机器人计算支撑系统的设计与实现方法。二、研究内容与方法1.研究内容本研究主要包括以下内容：（1）地面自主机器人的设计与制造。采用现有的机器人硬件平台，根据实际需求设计和制造地面自主机器人。（2）地面自主机器人的导航控制。通过激光雷达、超声波和视觉等传感技术，实现地面自主机器人的导航控制。（3）地面自主机器人的避障控制。采用基于模型的控制方法，实现地面自主机器人的避障控制。（4）地面自主机器人计算支撑系统的设计与实现。设计并实现一个基于嵌入式平台的地面自主机器人计算支撑系统，包括机器人的控制算法和用户界面设计。2.研究方法本研究采用实验室研究和计算机模拟仿真的方法。在实验室中，将搭建一个模拟环境，通过激光雷达、超声波和视觉等传感技术，实现地面自主机器人的导航和避障控制。同时，利用计算机模拟仿真的方法，对地面自主机器人的控制算法进行验证和优化。三、研究预期结果1.设计并制造出一个能够实现导航和避障控制的地面自主机器人。2.实现基于模型的控制方法，达到更加精准和稳定的避障效果。3.设计并实现了一个基于嵌入式平台的地面自主机器人计算支撑系统，包括机器人的控制算法和用户界面设计。四、存在的问题及解决方案1.机器人的传感器部件的选择。传感器的精度和稳定性对机器人的控制算法具有至关重要的影响。解决方案：选择精度和稳定性高的传感器部件，如激光雷达、超声波和视觉传感器等。2.机器人的控制算法的优化。根据具体的任务需求，对机器人的控制算法进行优化和改进。解决方案：采用计算机模拟仿真的方法，对机器人的控制算法进行验证和优化，实现更加精准和稳定的机器人控制效果。五、研究的进度安排1.前期准备阶段（1个月）：搜集相关文献资料，确定研究方向和内容，制定研究计划和安排。2.硬件设备准备阶段（2个月）：采购机器人硬件设备和传感器部件，进行组装和测试。3.机器人导航和避障控制算法研究阶段（3个月）：基于激光雷达、超声波和视觉等传感技术，实现机器人的导航和避障控制。4.机器人控制算法优化研究阶段（2个月）：根据具体任务需求，对机器人的控制算法进行优化。5.嵌入式平台系统设计研究阶段（2个月）：设计及实现嵌入式平台的地面自主机器人计算支撑系统。6.研究结果分析与实验评估阶段（1个月）：评估研究结果的准确性和可操作性，并进行相关数据分析。六、参考文献[1]张凤玲.基于图像处理的地面自主机器人视觉特征提取及应用研究[D].华东理工大学,2017.[2]孙珂,郑兴昌.基于激光雷达的地面自主机器人建图技术研究[J].计算机科学,2015,(04):290-294.[3]徐锦标,杨洋,童江峰.基于视觉的地面自主机器人检测恶劣天气驶向能力研究[J].江苏理工大学学报,2017,(02):177-182.