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移动机器人控制系统设计及算法研究的中期报告
中期报告：移动机器人控制系统设计及算法研究
一、选题背景
近年来，随着科技的不断发展，移动机器人在工业、军事、医疗、物流等领域的应用越来越广泛。移动机器人控制系统是实现其自主导航、避障、定位、路径规划等基本功能的核心技术。因此，对移动机器人控制系统的设计及算法研究具有重要意义。
二、研究内容
本文主要研究以下内容：
1.移动机器人的基本结构和特点。
2.移动机器人控制系统的功能模块及其相互关系。包括定位模块、导航模块、避障模块、路径规划模块等。
3.基于ROS（RobotOperatingSystem）的移动机器人控制系统的设计。ROS是一种开源的机器人操作系统，基于它可以快速、灵活地构建移动机器人控制系统。
4.移动机器人导航算法研究。导航算法是移动机器人控制系统的核心，本文主要研究了基于激光雷达的SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping）算法和基于视觉的VIO（VisualInertialOdometry）算法。
5.移动机器人避障算法研究。避障算法是移动机器人控制系统的重要功能之一，本文主要研究了基于激光雷达的扫描障碍物信息的避障算法和基于深度学习的避障算法。
三、研究进展
1.确定了基本研究内容和方向。
2.研究了移动机器人的基本结构和特点。
3.实现了基于ROS的移动机器人控制系统的搭建，包括定位、导航、避障等模块的设计和集成。
4.阅读了相关领域的论文和文献，研究了SLAM算法和VIO算法，并在ROS平台上进行了实现。
5.研究了激光雷达扫描障碍物信息的避障算法和基于深度学习的避障算法，并开始对其进行实现。
四、下一步研究计划
1.继续深入研究避障算法，完善移动机器人避障功能。
2.研究路径规划算法，并在ROS平台上进行实现。
3.进一步改进移动机器人导航算法，提高其精度和鲁棒性。
4.在实验室实现移动机器人控制系统和算法，并进行实际应用测试。
五、参考文献
[1]ArslanO,BayramM,UyanikI,etal.VisualSLAMformicroaerialvehicles:Asurvey[J].RoboticsandAutonomousSystems,2020,124,103393.
[2]ChoY,KimY,KimJ.DetectionandavoidanceofmultipleobstaclesusingdeeplearningforUAVs[J].IEEEAccess,2018,6:46976-46985.
[3]DissanayakeG,NewmanP,ClarkS,etal.Asolutiontothesimultaneouslocalizationandmapbuilding(SLAM)problem[J].IEEETransactionsonRoboticsandAutomation,2001,17(3):229-241.
[4]HuangJ,TangJ,MaoD.Anewapproachtoobstacleavoidanceformobilerobotsbyusingalaserrangefinder[J].IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2014,61(1):546-554.
[5]LourakisMIA,ArgyrosAA.SBA:Asoftwarepackageforgenericsparsebundleadjustment[J].ACMTransactionsonMathematicalSoftware,2009,36(1):1-30.