基于信息融合的智能轮椅导航的中期报告.docx

基于信息融合的智能轮椅导航的中期报告
中期报告
一、研究背景及意义
2020年，随着全球人口老龄化的加剧，使得智能轮椅产业逐渐走向成熟，智能轮椅的功能不断完善，智能化程度日益提高。智能轮椅不仅可以为残疾人或者老年人提供便利，更可以通过信息传输和传感器技术进行数据采集和处理，从而对实现轮椅的自主导航提供了条件。基于此，本文的研究基于信息融合的智能轮椅导航，旨在提高智能轮椅的安全性和导航精度，提高轮椅使用者的生活自理能力，增强智能轮椅的应用价值。
二、研究内容和进展
本研究的主要内容是基于信息融合的智能轮椅导航。本研究利用传感器、摄像头、激光雷达、全球定位系统GPS等多传感器的信息来构建轮椅导航系统，提高日常导航的实时性、准确性和鲁棒性。本文的研究重点有三个：
1.多传感器信息融合
为了提高智能轮椅的导航精度，我们使用多传感器信息融合技术，利用轮椅上的传感器、摄像头、激光雷达、GPS等多传感器来收集和处理周围环境信息，建立轮椅周围环境模型。同时，为了实现传感器之间的信息共享和交互，我们采用了信息融合算法，将不同传感器的信息融合成一个整体，实现真正的信息互通和共享。
2.轮椅路径规划
为了实现智能轮椅的导航，我们需要进行路径规划。在进行路径规划时，我们考虑了轮椅使用者的个性化需求和周边环境的变化。这些变化包括实时变化的路况、行人翻越障碍物、建筑物建设等。我们采用了基于深度学习的路径规划算法，将智能轮椅的路径规划和轮椅周围环境的感知与决策相结合，提高了路径规划效率和准确度。
3.智能轮椅控制
最后，我们需要设计合适的智能轮椅控制算法，使得轮椅能够根据制定的路径运动。控制算法需要考虑多种不同的情况，包括避障、急停等。我们将控制算法和路径规划算法相结合，实现了智能轮椅的自主导航。
目前，我们已经完成了智能轮椅的多传感器信息采集和处理，构建了已知环境下的轮椅环境模型，并使用深度学习模型实现了路径规划算法。同时，我们还实现了智能轮椅的控制算法，实现了轮椅的自主运动。
三、存在的问题和解决方案
虽然我们已经完成了一些关键性能测试，但是在实际测试中，我们发现还存在以下问题：
1.把已知环境下的导航方式扩展到未知环境中可能会导致误判等问题。
解决方案：我们将使用更加智能的算法和增加更多的数据来训练模型，提高模型在未知环境中的判别能力。
2.智能轮椅在行驶过程中所需的能量可能超出轮椅本身的能量限制。
解决方案：我们打算使用更高效的算法，并考虑在车轮上增加发电设备。
3.使用多传感器导致数据的量增加，可能会导致算法效果受到一定的影响，甚至可能会出现计算问题。
解决方案：我们计划优化多传感器数据融合算法，减少冗余数据，提高计算效率。
四、研究计划
未来一个月内，我们计划完成智能轮椅导航系统的完整设计和构建，包括轮椅控制算法的精细调整、基于深度学习模型的路径规划算法的优化等。我们还将对整个系统进行实际的测试和优化，以便在最终的测试中达到最优的表现。同时，我们还将开展智能轮椅的市场调研，了解用户需求和市场需求，为智能轮椅的商业化提供支持。