基于ROS机器人操作系统的两轮差速小车移动平台的设计开题报告

全文总字数：2923字

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着机器人技术的快速发展，机器人的应用领域不断扩大，工业机器人、特种作业机器人、服务机器人、微小型机器人等已经在各个方面得到广泛的应用，机器人学也是当今科学技术发展最为活跃的领域之一。

移动机器人是机器人的一个重要分支，按驱动方式可以分为轮式、履带式、足式。轮式机器人是实际应用最为广泛的一种移动机器人，具有能量利用率高、运行稳定性强、控制较为简单的特点，因而在科研、军事、工业、民用领域均被广泛使用。其中，两轮差速移动机器人结构简单，控制灵活，有较强的代表性，因此在科研和教育方面经常选择此类机器人，本文也以这种机器人为研究对象。

ros（robot operating system）是面向机器人应用的开源操作系统，与平常我们理解的计算机操作系统不同，是一种平台架构，设计的主要目的是为机器人研究和开发者提供框架和代码复用的支持，因此基于ros设计的机器人系统具有良好的扩展性。ros提供了大量的工具包和库文件，已经形成一种生态系统，并且拥有大量开发者支持，给很多问题提供了一站式的解决方案。ros应用领域众多，如移动机器人、关节机器人、服务机器人、水下机器人等，已经成为机器人开放性的标准配置，通过ros可以实现对已有机器人的二次开发。

2. 研究的基本内容与方案

（1）研究的目标

此设计目标是完成基于ros机器人操作系统的两轮差速小车移动平台的设计，并能够实现定速直线行走和定速转弯控制，记录小车里程，且能通过键盘（或者手柄及其他外设）给定小车线速度和角速度实现小车的远程控制和里程计数据的接收。

（2）研究的基本内容

3. 研究计划与安排

第一至第二周：查阅资料，了解课题相关基本概念；

第三至第四周：完成开题报告及英文翻译；

第五至第六周：完成两轮差速移动平台的设计和驱动代码的编写；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 阿尼尔.马哈塔尼，路易斯.桑切斯. ros机器人高效编程[m]. 北京：机械工业出版社, 2017.9.

[2] 刘广亮,刘成业,郑江花.基于ros的移动机器人控制系统实现机制与方法[j].山东科学,2019,32(04):107-113.

[3] 陈秋霞,范烨,倪丽慧.两轮差速的服务机器人底盘驱动系统设计[j].单片机与嵌入式系统应用,2019,19(04):19-21 25.