机器人小车运行环境地图构建系统设计开题报告

 2022-10-08 10:23:54

1. 研究目的与意义

随着机器人技术在各个领域的广泛应用和发展,它们迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人工作的机器一直是人类的梦想。在21世纪,随着人工智能技术在仓储中的进一步开发应用,将出现各种智能化仓储机械。其中智能小车作为其中一个典型代表,其需要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,实现自动识别路线,选择正确的行进路线,使用传感器感知路线并作出判断和相应的执行动作。因此,运用系统来调度指挥机器人显得尤其重要,而机器人运行环境地图是整个机器人系统的重要组成部分,为了让机器人小车运行有序和高效,需要构建精确的地图系统。

2. 课题关键问题和重难点

能在不同的工作环境内移动和执行功能是移动服务机器人的两大特点。而由于不同场地的特殊性,机器人小车需要在不同的工作环境内移动,于是能否构建合理的运行环境地图是机器人小车能否实现正常运行功能的关键,其设计的成功与否将直接影响机器人系统。

机器人小车的应用场合决定了要求其具有能在狭窄,拥挤的场合灵活快捷地自由运动的性能,但由于一些客观因素,机器人小车运行环境会存在很多障碍物,我们需要在机器人小车运行环境地图中将不同的障碍物用不同的图标标识出来,而后在排除这些障碍物的情况下最终构建能使机器人小车灵活自如运行的环境地图。因此如何构建一个合理的运行地图成为了机器人小车运行环境构建系统设计的难点问题。

3. 国内外研究现状(文献综述)

(1)主控单元的选择

采用STC89C51单片机来作为整机的控制单元。红外线探头采用市面上通用的发射管与及接收头,经过比较芯片调制处理后由控制系统接收。路线寻找采用红外线管对路面信号采集,送到单片机系统处理,同样包括无线遥控信号和语音控制信号。此系统比较灵活,采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分,使系统硬件简洁化,各类功能易于实现,能很好地满足题目的要求。

(2)避障单元的选择

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4. 研究方案

实验中智能小车的正确识别率在90% 以上,实验过程中发现,影响小车正常行驶的因素主要包括机器人小车对周围环境的识别以及机器人是否可以避开障碍物等,这些需要在今后改进。这种智能小车机器人将来可以在多种不适合人作业的场合替代人执行任务,可以大大提高资源的利用率。因此给机器人小车构建运行环境系统具有重要的学术研究价值。

5. 工作计划

第1周寻找相关的资料进行学习有目的的了解机器人小车,机器人技术原理学习,对机器人小车有简单的认识。

第2周C#编程语言编程。

第3周C#编程语言研发机器人小车运行环境地图构建系统程序编制。

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