智能家庭机器人的移动避障与路径规划研究的任务书.docx

智能家庭机器人的移动避障与路径规划研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着科技的不断发展，智能家居产品越来越多，成为了越来越多家庭的选择。作为智能家居产品的重要组成部分，智能家庭机器人不仅可以帮助家庭完成各种家务活，还能提高家居的生活品质。而机器人的移动避障与路径规划是机器人技术发展的重要研究课题之一，对于提升机器人的智能化水平和应用范围具有重要意义。
当前，国内外智能家庭机器人遇到的较大困难之一是在复杂环境下进行移动和避障，此外，机器人的路径规划也存在着诸多问题，如对未知环境的识别和计算，对路径局部修正能力的提升等方面的研究。因此，本研究拟围绕智能家庭机器人的移动避障与路径规划研究展开，旨在探索解决智能家庭机器人移动避障与路径规划方面的技术问题，促进智能家庭机器人在实际应用中的推广和应用。
二、研究内容
1.智能家庭机器人的移动避障研究
在现有机器人技术的基础上，本研究旨在通过算法模拟和实验验证，探索解决智能家庭机器人在复杂环境下的移动和避障问题。具体包括：
（1）对机器人的运动轨迹进行建模，分析机器人在移动过程中可能遇到的各种障碍物及避障的相关算法。
（2）对机器人的传感器进行研究和优化，包括针对障碍物的识别、距离测量等。
（3）模拟机器人在多种复杂环境下的移动和避障行为，通过对算法进行实验验证，优化机器人的避障性能和运动轨迹。
2.智能家庭机器人的路径规划研究
本研究也将针对智能家庭机器人的路径规划问题进行研究，探索机器人对未知环境的自动探索和识别能力，同时提高对路径局部修正能力的研究。具体内容为：
（1）对未知环境下的机器人自动探索和识别技术进行研究。包括机器人行走过程中的环境探测技术、图像识别技术等。
（2）基于已知信息和未知信息完成局部路径规划和修正，对路径进行局部优化。
（3）通过算法模拟和实验验证，完善机器人的路径规划算法，提高机器人的智能化水平。
三、研究目标
（1）实现智能家庭机器人的移动避障和路径规划能力，提高机器人在家庭环境中的适应能力和实用性。
（2）提出一套有效的算法和实现方法，对避障和路径规划问题进行解决，为智能家庭机器人技术的发展做出贡献。
（3）为智能家庭机器人在大规模生产和应用中提供技术支持和参考价值。
四、研究方法
1.研究方法
本研究将采用算法模拟和实验验证相结合的方法，通过实验采集数据，分析数据并对算法进行优化。
2.实验装置
本研究将采用多种智能家庭机器人、计算机、传感器等设备作为实验装置。
3.实验步骤
（1）对机器人的运动轨迹进行建模，并通过实验采集数据。
（2）对机器人传感器进行研究和优化，提高机器人对障碍物的识别和定位能力。
（3）模拟机器人在不同的环境下进行移动和避障，通过算法模拟和实验验证，优化机器人的避障性能和运动轨迹。
（4）对机器人路径规划的算法进行优化和实验验证，提高机器人的路径规划能力和实用性。
五、研究成果评价
本研究成果将从以下几个方面进行评价：
1.论文成果
在研究期间，将按规定时间提交论文，并最终提交学位论文，根据论文的学术水平和质量给予评价。
2.参加竞赛
本研究将根据研究结果安排参加国际或国内的机器人竞赛，争取获得优秀的成绩，证明研究成果的质量。
3.专利申请
根据研究成果，可以考虑申请一些相应的发明专利，以便于对该技术的运用做出贡献。
六、研究进度计划
本研究总计分为的两个阶段，预计完成研究的时间为两年。
第一阶段：2019年10月-2020年9月
对避障和路径规划问题进行理论分析并完成算法设计，期间将开展实验并初步验证算法可行性，完成第一阶段的实验结果展示。
第二阶段：2020年10月-2021年9月
完善算法，完成对算法的实施和优化，同时完善实验设备和实验方案，开展更加深入的实验，并完成论文撰写工作，最终完成学位论文并取得硕士学位。
七、经费预算
本研究需要采购一些智能家庭机器人、计算机、传感器等设备作为实验装置，预计总经费为人民币50万元。相关经费将由研究课题所在单位提供，并按规定办理项目经费管理，保证经费的规范使用。
以上为智能家庭机器人移动避障与路径规划研究的任务书，包含了研究背景、研究内容、研究目标、研究方法、研究成果评价、研究进度计划和经费预算等方面的内容，具有指导研究的作用。