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基于双目视觉的移动机器人室内导航方法的任务书
一、任务背景
近年来，随着移动机器人技术的不断发展，人们对于移动机器人的需求也越来越大。而对于移动机器人来说，室内导航是其最为基本的功能之一。在室内导航中，一般使用的方式有激光雷达、视觉、声纳等多种方法。其中，基于双目视觉的室内导航方法具有操作简便、成本低廉等优点，因此备受关注。
双目视觉技术可以使机器人通过两个摄像头获取不同的图像信息，然后通过视差算法计算出图像中物体的深度信息，从而实现室内环境的三维重建。基于双目视觉的室内导航方法是利用这个原理来实现机器人在室内的精确定位与导航。
然而，双目视觉技术本身也存在一些问题，如双目图像间的匹配问题、环境复杂性大、噪声干扰问题等。因此，在研究基于双目视觉的室内导航方法时，需要考虑如何解决这些问题，提高导航的准确性和稳定性。
二、任务目标
本项目旨在设计一种基于双目视觉的移动机器人室内导航方法，使机器人能够在室内环境中进行准确的位置识别和导航，并能够实现自主避障功能。具体目标如下：
1.基于双目视觉技术设计室内环境三维重建算法，实现机器人在室内的精确定位。
2.研究并设计基于SLAM（同步定位与地图构建）的室内导航算法，实现机器人的自主导航功能。
3.考虑室内环境的复杂性，研究并设计针对双目图像间匹配问题的算法，提高导航准确性。
4.考虑噪声的干扰和不确定性，设计机器人的自主避障算法，保证机器人的安全导航。
三、任务内容
为实现上述目标，本项目的主要任务内容如下：
1.建立双目视觉运动模型，研究双目视觉的基本原理和应用，并挑选并实现适用于室内导航的双目视觉算法。
2.研究语义分割和特征点匹配算法，在建立地图的过程中有效地利用室内环境中的语义信息以及提高匹配的准确性。
3.调研并采用先进的SLAM技术，研究基于SLAM的室内导航算法，实现机器人的自主移动。
4.设计机器人的避障算法，利用双目图像信息实现机器人的障碍物检测和避障。
5.实现基于ROS（机器人操作系统）的室内导航软件，并通过实验验证算法的有效性和可靠性。
四、任务要求
为确保任务的顺利完成，我们对应该采取如下要求：
1.理论部分：初步掌握与主题相关的物理学、数学及机器人技术知识，尤其涉及双目视觉、SLAM、自主导航技术等方面的技术。在理论部分，需要阅读大量文献，获取足够的书面资料，并进行充分细致的调研。
2.程序实现：需要采用适当的编程语言，完成双目视觉图像采集、处理和三维重建，SLAM地图构建与导航以及避障等算法的设计。
3.实验仿真：使用移动机器人及其传感器等硬件平台构建实验环境，并进行相应的实验验证。在实验验证中，需要对所获得的数据进行分析，得出该算法的具体性能与优缺点，以对算法进行完善和改进。
4.文件撰写：这是检验项目完成的关键。需要在任务结束后，仔细撰写设计思路、实验细节和结果分析等详细的技术报告，以确保信息的准确可靠和易于理解。
五、项目结构
本项目的主要结构如下：
1.前期调研阶段：深入了解双目视觉、SLAM、自主导航技术的相关知识和应用，撰写文献综述。
2.系统设计：根据理论调研结果，设计机器人室内导航系统的硬件及软件结构，并根据系统建模要求，完成算法的原型实现。
3.功能实现：分别完成机器人双目视觉采集、处理及三维重建、SLAM地图构建与导航、避障等算法的设计和实现。
4.测试分析：针对系统的各功能模块进行测试，并对测试结果进行分析，参照项目目标，历经实验验证及优化调整后，得到机器人室内导航系统的初步成果。
5.总结报告：对项目的探索、研究任务、方法及结果进行总结，并得出评价和展望。