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轮式移动机器人控制系统设计的开题报告
一、研究背景和目的
随着自动化技术的不断发展，移动机器人成为工业自动化领域中不可或缺的一部分。其中，轮式移动机器人是最常见的一种，主要应用于在室内和室外环境中的移动、搬运、输送等任务中，例如仓库物流、医疗送药、家庭服务等。因此，轮式移动机器人的控制系统设计具有重要的研究价值。
本研究旨在设计一种完整的、高效的轮式移动机器人控制系统，实现机器人在不同环境下的自主控制及避障功能，并对系统进行评估和优化。
二、研究内容和方法
研究内容：
1.系统架构设计：建立轮式移动机器人的控制系统基础架构，确定系统的硬件和软件组成部分以及它们之间的连接方式。
2.机器人运动控制：通过驱动电机来控制机器人的运动，并设计合适的PID控制算法实现机器人行进的平稳和准确。
3.机器人避障控制：通过多种传感器（例如超声波传感器、激光雷达等）获取环境信息，利用路径规划算法实现机器人的自主避障功能。
4.机器人定位控制：通过多种定位方式（例如GPS、惯性导航系统等）获取机器人位置信息，并使用姿态控制算法保持机器人在指定的位置和朝向。
研究方法：
1.系统架构设计：参考已有的轮式移动机器人控制系统，对系统进行模块化拆分，确定各模块之间的接口和通信方式。
2.机器人运动控制：采用闭环控制思路，根据机器人运动状态设计合适的PID控制算法，并结合传感器数据进行实时调整。
3.机器人避障控制：利用多种传感器获取环境信息，结合路径规划算法设计避障控制策略，并将策略实现为代码实现。
4.机器人定位控制：选择合适的定位方式，并利用姿态控制算法进行控制，实现机器人在指定的位置和朝向。
三、研究意义
1.提高轮式移动机器人的自主性和智能化，减少人工干预，降低劳动成本。
2.广泛应用于仓库、家庭、医疗等场景，为人们提供更好的服务和体验。
3.为轮式移动机器人的研究和发展提供实际应用的经验和技术支持。
四、研究进度安排
阶段|完成时间|任务
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一|2021.09|确定论文选题，综合研究文献，撰写开题报告
二|2021.10-2021.11|完成系统架构设计，编写运动控制模块代码
三|2021.12-2022.01|完成避障控制模块代码，进行测试
四|2022.02-2022.03|完成定位控制模块代码，进行测试
五|2022.04-2022.05|系统优化和性能测试，撰写毕业论文和讲解PPT
五、预期成果
1.利用轮式移动机器人控制系统实现机器人的自主控制和避障功能。
2.评估系统性能并进行优化，提高系统的稳定性和可靠性。
3.撰写毕业论文和讲解PPT。