實(shí)用型陪護(hù)機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障和路徑規(guī)劃方法研究與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告

實(shí)用型陪護(hù)機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障和路徑規(guī)劃方法研究與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景及意義人口老齡化現(xiàn)象日益嚴(yán)重，病重患者、長(zhǎng)期癱瘓患者等需要長(zhǎng)時(shí)間陪護(hù)的人群也隨之增多，傳統(tǒng)陪護(hù)方式難以滿足需求。機(jī)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(xiàng)目旨在研究和實(shí)現(xiàn)一種實(shí)用型陪護(hù)機(jī)器人，能夠完成動(dòng)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?jī)?nèi)容本項(xiàng)目的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1.陪護(hù)機(jī)器人硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)和搭建：選用適合的底盤(pán)、傳感器、執(zhí)行器等組成機(jī)器人平臺(tái)，為后續(xù)陪護(hù)機(jī)器人的功能提供支撐。2.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制和調(diào)整。3.機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障算法的研究與實(shí)現(xiàn)：目前機(jī)器人避障算法主要有基于視覺(jué)、基于激光雷達(dá)和基于超聲波等，針對(duì)機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下避障問(wèn)題研究有效的動(dòng)態(tài)避障算法。4.機(jī)器人路徑規(guī)劃算法的研究與實(shí)現(xiàn)：針對(duì)機(jī)器人在室內(nèi)環(huán)境下的路徑規(guī)劃問(wèn)題，設(shè)計(jì)相應(yīng)的路徑規(guī)劃算法，使機(jī)器人能夠自主規(guī)劃移動(dòng)路徑。三、研究方法1.了解和研究陪護(hù)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)和技術(shù)，選取適合的硬件平臺(tái)和軟件工具。2.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括電機(jī)控制、陀螺儀等功能。3.研究和實(shí)現(xiàn)機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障算法，根據(jù)機(jī)器人傳感器反饋的信息進(jìn)行分析和處理，實(shí)現(xiàn)避障功能。4.研究和實(shí)現(xiàn)機(jī)器人路徑規(guī)劃算法，采用A*算法、Dijkstra算法、免費(fèi)空間算法等，結(jié)合機(jī)器人傳感器信息實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃。四、預(yù)期成果本項(xiàng)目的預(yù)期成果包括：1.實(shí)用型陪護(hù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和搭建。2.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。3.動(dòng)態(tài)避障算法和路徑規(guī)劃算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。4.實(shí)驗(yàn)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(hù)機(jī)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(dòng)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(jìn)行改進(jìn)和實(shí)現(xiàn)，有一定的可行性。3.選用的硬件平臺(tái)和軟件工具成熟穩(wěn)定，具有可行性。六、參考文獻(xiàn)1.薛文發(fā),馬玉林.基于云服務(wù)的機(jī)器人陪護(hù)服務(wù)系統(tǒng)的研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2017,53(23):1-6.2.趙云,汪永紅,張勇.機(jī)器人陪護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2018,54(23):12-16.3.劉少欣,王慧琳,陳佩.室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃研究綜述[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2018,45(S2):185-188.4.閆超,趙斌,趙磊