室内智能轮椅自动避障系统研究的任务书.docx

室内智能轮椅自动避障系统研究的任务书
一、研究背景及意义
目前，智能轮椅在给予残疾人士生活便利的同时，也存在一些问题，特别是在室内环境中操作，由于空间有限，常常会出现撞墙、经过叉路口时偏移等问题。这些问题不仅会影响用户的使用体验，也会带来不必要的安全隐患。
因此，本研究旨在开发室内智能轮椅自动避障系统，解决智能轮椅的室内导航问题，提高残疾人士的生活质量。
二、研究目标
本研究旨在设计一种室内智能轮椅自动避障系统，可以在狭小空间内自由移动，避免墙角、家具等障碍物，确保用户的安全以及使用的便捷性。
三、研究内容
1.系统硬件环境设计
（1）硬件器件选用：根据智能轮椅的特殊性质和室内环境的复杂性质，选用合适的传感器和控制器等设备。
（2）实现方案设计：针对轮椅所需的功能，开发一个实现方案，包括设备所需的功能、硬件设备的连接方式、接口设计等。
2.软件方案设计
（1）系统框架设计：设计合适的系统架构，确保系统的稳定运行，对系统进行优化和演进。
（2）算法实现设计：设计算法来检测障碍物并避免碰撞。算法需要考虑到轮椅的尺寸和转动大小的限制，还需要确保轮椅可以平滑移动，并尽可能快速地响应。
（3）实现方案设计：将算法编写为可执行的代码，集成到系统中，测试算法的可靠性和有效性。
3.系统测试和评估
（1）测试数据采集：采集不同情况下轮椅的测试数据，分析轮椅在不同环境下的性能。
（2）评估和改进：根据测试结果进行系统性能评估，并对系统性能进行改进。
四、研究计划安排
（1）前期准备阶段：对智能轮椅的研究，了解传感器和控制器以及算法等相关知识。
（2）系统设计阶段：设计系统整体方案并选择所需的设备。
（3）软件设计阶段：开始编写软件代码，并设计算法来检测和避免碰撞。
（4）系统集成阶段：将所有的硬件设备和软件集成起来，测试系统的稳定性和性能。
（5）系统测试和评估阶段：对系统进行测试，并评估系统的性能。如果有必要，对系统进行改进。
五、预期成果
预计本研究将设计出室内智能轮椅自动避障系统，能够在室内环境中自由运动，并自动识别和避免障碍物，提高轮椅的实用性和用户的使用体验。
六、研究进展与难点
1.进展：
完成了智能轮椅的基础结构设计和算法实现，最初的测试结果表明，在不同的室内环境下，系统运行时自动避免碰撞。接下来，需要进一步测试以验证系统的性能和稳定性。
2.难点：
本研究面临的最大挑战是如何识别和避免不同形状和大小的障碍物，以及如何利用不同的传感器和算法组合来解决避障问题。同时还需要考虑轮椅的转向和移动速度等因素，确保避障算法能够实时运行。