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基于双目立体视觉和侧向路径的AGV导航技术研究的任务书
任务书
一、研究背景和意义
自动化引领制造业的发展越来越成为未来制造业的趋势。现有的AGV（自动引导车）导航技术主要为激光雷达、惯性导航和全局定位系统（GPS）等。但这些技术在某些场景下比如室内环境下，其定位精度会受到干扰，导致导航不准确甚至失误。因此，开展一种新型的导航技术，可以在某些环境下取代现有技术，提高导航准确度，提高自动化流程的安全性和效率，对于制造业的发展和监管具有重要意义。
双目立体视觉技术是新兴技术中的优秀代表，它可以为自动化导航的高精度定位和控制提供更多可能性。它模拟人类双眼产生的视觉感受，通过左右两个摄像头的拍摄，进而测量不同位置处的物体在三维空间中的位置和方向，从而准确地计算出每个物体的位置和尺寸。侧向路径技术则可以实现精准地规划机器人的路径，以满足在狭窄的场地内机器人的导航需求。这两项技术的结合，可以为AGV的精准导航提供更多解决方案。
因此，本研究将基于双目立体视觉和侧向路径技术，研究可行的AGV导航技术方案，提高AGV的导航准确度和工作效率，为制造业的发展和监管做出贡献。
二、研究内容和方案
1.双目立体视觉技术在AGV导航中的应用
利用双目立体视觉技术测量场地中物体的三维坐标，通过AGV上搭载的摄像头，从各个角度获得场地内的图像信息，从而对车体的位置和控制进行精准定位和控制。
2.侧向路径技术在AGV导航中的应用
侧向路径技术具有灵活性强、路径选择空间大、反应快等优点，可以通过精确的路径规划，实现AGV在狭窄的车间内穿梭自如，减小运动误差，提升导航精准度。
3.双目立体视觉技术和侧向路径技术融合的AGV导航方案
通过双目立体视觉技术和侧向路径技术的结合，对地图进行分析、规划AGV路径、实现导航服务的实时定位，进而实现机器人的高精度自主移动和导航。可以利用双目摄像头拍摄当前车辆所在位置的物体，获得物体的三维空间信息，对当前的位置进行定位；同时，根据规划好的侧向路径计划，实现车辆的自动导航。
4.系统测试和验证
本研究将基于开源的机器人操作系统（ROS）和仿真器Gazebo构建实验平台，对上述AGV导航技术进行测试和验证。在实际的场景下，分别测试单独使用双目立体视觉或侧向路径技术所导航的AGV车辆，以及双目立体视觉和侧向路径技术融合导航的AGV车辆。进而对比分析不同技术方案的优劣性，并验证系统的可行性和稳定性。
三、组织架构和进度安排
本研究将由以下几个成员共同实施：
1.项目负责人：负责项目的总体策划、组织实施、中期审查和最终结论的撰写，其学科背景为工业自动化及机器人控制；
2.研究人员：负责系统的搭建、测试和数据分析，其学科背景为计算机视觉和机器人控制；
3.科研助理：负责协助研究人员完成实验和数据处理，其学科背景为机械制造及计算机技术；
本研究总计时为6个月，按以下进度安排实施：
第一步：调研文献，了解双目立体视觉和侧向路径技术在AGV领域中的研究现状及存在问题，时间为1个月。
第二步：分阶段搭建AGV自主导航实验系统，对双目立体视觉技术和侧向路径技术进行单独测试，拍摄实验过程中数据并记录相关数据的处理方法，时间为2个月。
第三步：将双目立体视觉和侧向路径技术进行融合，从而实现AGV高精度导航，时间为1个月。
第四步：对采集的数据进行处理，并对单独使用双目立体视觉、单独使用侧向路径技术以及双目立体视觉和侧向路径结合的导航方案进行对比分析，时间为1个月。
第五步：写作论文，整理研究成果及实验数据，总结提出一套完整、可行的AGV导航技术方案，并进行网上展示，时间为1个月。
四、研究结果和预期成果
本研究将通过对双目立体视觉技术和侧向路径技术的应用及其融合实现AGV的自主导航，并且通过对系统的测试和验证，得出各种技术方案的优劣和系统的可行性。最终预计完成一份包括研究背景、研究内容、研究方法、研究结果、结论和展望的系统研究报告。此外，本研究的技术结果也将用于行业实际应用，为实现自动化制造提供更可靠、高效的技术技术支持。