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基于双目视觉的室内移动机器人SLAM技术研究的任务书
任务书：
一、背景与目的
目前，随着社会智能化进程的加快，机器人技术逐渐在各个领域得到了广泛的应用。作为智能机器人的一种，移动机器人不仅解决了机器人的自身移动问题，还可以完成各种不同的任务，如室内清洁、物品搬运、路径规划等。
在移动机器人研究的众多领域中，室内移动机器人在近年来得到了广泛的发展和应用。但是，由于室内环境较为复杂，如不同的障碍物、灯光等，单纯的定位和导航技术难以满足需求。因此，在室内移动机器人中，基于双目视觉的SLAM技术能够有效地解决室内环境下的定位和环境构建问题。
本研究旨在探索基于双目视觉的室内移动机器人SLAM技术，通过对机器人的建模、姿态估计、环境重构等过程进行分析和优化，进一步提高室内移动机器人的定位的精确度和环境的构建质量，以实现室内移动机器人的自主控制和应用。
二、研究内容
1.基于双目视觉的室内移动机器人建模
通过对室内移动机器人进行建模，分析其自身特点，如尺寸、重量、结构等，确定机器人的性能参数、收集传感器数据和控制模块数据等，为下一步的SLAM过程提供基础数据。
2.室内移动机器人姿态估计
机器人姿态估计是基于双目视觉的SLAM技术中的一个核心步骤，需要运用摄像机视觉技术对机器人的运动轨迹进行精确的估计，以实现机器人在室内环境中的定位和路径规划。
3.室内环境重构
室内环境重构是基于双目视觉的SLAM技术中的重要步骤之一，它涉及到从机器人拍摄到的视频数据中提取出点云数据、平面和三维模型等信息，来构建包括室内墙壁、家具等在内的全面三维环境模型，并实现场景的重构和可视化展示。
4.室内移动机器人路径规划
机器人路径规划是实现机器人导航控制的关键，需要基于双目视觉定位数据和环境重构数据，建立室内地图和机器人自身位置的对接关系，制定昆虫移动机器人路径计算算法，设定机器人转动角度、行进距离等控制参数，以实现平稳准确的路径规划和实时的控制指令。
5.室内移动机器人应用
通过研究和优化基于双目视觉的室内移动机器人SLAM技术，实现机器人在室内环境中的智能感知和自主控制。具体包括室内清洁、语音对话、医疗护理、智能安防等多方面应用，为推动室内环境智能控制和人类生活质量提升做出积极贡献。
三、研究方法
研究采用田纳西州大学发布的ORB-SLAM2程序作为基础框架，通过应用双目视觉技术，对室内移动机器人进行建模、姿态估计、环境重构和路径规划等处理，实现机器人的自主控制和应用。
具体研究方法包括：
1.确定实验平台，制定相关参数和标准、选取所需材料和设备；
2.利用摄像机采集双目视觉数据、运用深度学习技术完成图片处理和数据预测；
3.开发姿态估计算法、点云数据处理工具，通过ORB-SLAM2框架实现机器人的定位和控制；
4.设计路径规划算法、探究行进距离和滤波算法等，通过实现机器人移动路径，改进算法实现定位精准度的提升；
5.结合不同领域的需求，设计适应不同场景的完整方案并进行实验验证；
6.对实验数据进行分析和整理,整理检查结果并撰写研究报告。
四、预期结果
根据任务书所述的研究内容和方法，预期将取得以下研究结果：
1.室内移动机器人能够通过双目视觉定位，实现自主移动控制和路径规划；
2.建立机器人三维环境模型，包括平面、墙体、家具等细节信息，实现场景重构；
3.实现机器人定位精准度的提升，以及增加机器人在室内环境中的适应性、灵活性和智能性；
4.综合各项研究成果，实现机器人在室内环境中的应用，提高人类的生活质量和室内环境的自动化程度；
5.输出相关学术论文及技术报告，促进实践应用与学术研究的深入发展。
五、研究时间
开始日期：2021年10月1日
结束日期：2022年9月30日
备注：以上时间仅供参考，实际研究时间将根据研究进展情况进行适当调整。
六、研究队伍
1.主持人：XXX，硕士研究生，研究方向为计算机视觉；
2.成员：XXX，本科生，研究方向为智能控制；
XXX，本科生，研究方向为计算机学科；
XXX，硕士研究生，研究方向为机器学习。
七、经费预算
本项研究总经费预算为10万元，具体分配如下：
人员费用：6万元；
设备费用：2万元；
办公费用：2万元。
八、研究进度安排
|任务安排|时间节点|计划完成日期|
|---|---|---|
|研究设计|第一阶段|3个月|
|系统构建和数据采集|第二阶段|4个月|
|基于双目视觉的姿态估计和环境重构|第三阶段|5个月|
|基于路径规划的自主控制|第四阶段|5个月|
|实验结果分析和研究完结|第五阶段|3个月|
以上进度计划仅供参考，根据实际研究进展情况进行适当调整。