基于視覺(jué)-激光的移動(dòng)機(jī)器人自定位研究的開(kāi)題報(bào)告

基于視覺(jué)-激光的移動(dòng)機(jī)器人自定位研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景隨著無(wú)人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用日益廣泛。移動(dòng)機(jī)器人的自定位技術(shù)是其關(guān)鍵技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航和執(zhí)行任務(wù)的基礎(chǔ)。當(dāng)前常用的自定位技術(shù)包括基于GPS、慣性傳感器、視覺(jué)、Lidar等。在眾多自定位技術(shù)中，視覺(jué)-激光SLAM技術(shù)受到了廣泛關(guān)注。視覺(jué)-激光SLAM技術(shù)利用激光雷達(dá)掃描環(huán)境，獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)視覺(jué)算法對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行處理，提取關(guān)鍵點(diǎn)、特征點(diǎn)等信息，并利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)進(jìn)行地圖構(gòu)建和路徑規(guī)劃。相比于其他自定位技術(shù)，該技術(shù)具有高精度、高效率、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。二、研究目標(biāo)和意義針對(duì)視覺(jué)-激光SLAM技術(shù)在移動(dòng)機(jī)器人自定位方面的優(yōu)點(diǎn)，在視覺(jué)-激光自定位的領(lǐng)域開(kāi)展相關(guān)研究，探討該技術(shù)在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用。通過(guò)研究視覺(jué)-激光SLAM算法的應(yīng)用，優(yōu)化算法效率，提高自定位的精度和魯棒性。從而可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人在實(shí)際環(huán)境中的自主導(dǎo)航和執(zhí)行任務(wù)。三、研究?jī)?nèi)容和方法研究?jī)?nèi)容：（1）基于視覺(jué)-激光SLAM的機(jī)器人自定位算法研究。（2）開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究，探究不同算法參數(shù)及不同場(chǎng)景下算法的精度、魯棒性和效率。（3）利用所設(shè)計(jì)的自定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人在不同環(huán)境下的自主導(dǎo)航和執(zhí)行任務(wù)。研究方法：（1）梳理文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)視覺(jué)-激光SLAM技術(shù)的理論知識(shí)。（2）根據(jù)自定位的要求，優(yōu)化算法參數(shù)。（3）利用三維激光雷達(dá)采集環(huán)境數(shù)據(jù)，提取關(guān)鍵點(diǎn)、特征點(diǎn)等信息，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)進(jìn)行地圖構(gòu)建和路徑規(guī)劃。（4）搭建移動(dòng)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，控制移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行移動(dòng)。（5）實(shí)驗(yàn)中記錄不同場(chǎng)景下的算法效果，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。四、預(yù)期結(jié)果通過(guò)研究，預(yù)期達(dá)到以下結(jié)果：（1）設(shè)計(jì)出一種基于視覺(jué)-激光SLAM的自定位算法，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的自主導(dǎo)航和執(zhí)行任務(wù)。（2）驗(yàn)證算法的可行性和有效性，并探究算法優(yōu)化的空間。（3）實(shí)現(xiàn)自定位系統(tǒng)的搭建和功能測(cè)試。五、研究難點(diǎn)研究中可能會(huì)遇到如下難點(diǎn)：（1）算法參數(shù)的優(yōu)化。（2）環(huán)境數(shù)據(jù)采集和處理。（3）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建與控制。六、可行性分析當(dāng)前視覺(jué)-激光SLAM技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟。本研究中所采用的技術(shù)和方法已被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人的自主導(dǎo)航和定位。我們將借助相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的資源和軟硬件設(shè)施，有一定的保障，可以完成本研究的目標(biāo)。七、研究計(jì)劃本研究預(yù)計(jì)進(jìn)行6個(gè)月，按以下時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究：2022年3月-4月：完成文獻(xiàn)調(diào)查，學(xué)習(xí)視覺(jué)-激光SLAM技術(shù)的理論知識(shí)。2022年5月-7月：設(shè)計(jì)基于視覺(jué)-激光的移動(dòng)機(jī)器人自定位算法，并進(jìn)行算法參數(shù)優(yōu)化。2022年8月-10月：實(shí)現(xiàn)自定位系統(tǒng)的搭建和功能測(cè)試，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究。2022年11月-12月：總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫本研究的論文。八、參考文獻(xiàn)[1]張亞偉,張一帆,許正平.基于單目視覺(jué)-SLAM的無(wú)人機(jī)自主導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù),2019,ii(7):108-110.[2]馮澤遠(yuǎn),劉小杰,程昱,等.基于激光雷達(dá)的SLAM技術(shù)綜述[J].機(jī)器人,2021,43(1):1-15.[3]HIKMETBUGEY.ResearchonMobileRobotVisual-SLAMandObjectDetectionBasedonTen