基于ROS的移动机器人视觉导航系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

移动机器人是当前国内外机器人领域的研究热点,其相关理论与应用的研究成果极大地改善了当前工业生产和社会服务的质量。自主导航作为移动机器人研究的关键技术,是移动机器人智能化和实用化的基础。ros是一个开源的专用机器人操作系统，能够提供类似传统操作系统的诸多功能，如硬件抽象、底层设备控制、常用功能实现、进程间消息传递和程序包管理等，同时提供机器人开发所需的通用工具和函数库，能够很好地提高机器人研发的代码复用率。针对当前移动机器人通用性差、导航精度低等问题,本文基于ros完成了机器人视觉导航系统的设计,实现了地图构建和路径规划功能。最终设计出以ros为基础设计实现移动机器人的视觉自主导航系统。

2. 研究内容和预期目标

本设计要求在基于ros的移动机器人系统平台上，实现移动机器人基于视觉的自主导航，包括典型的避障运动，以及跟踪给定颜色或形状的物体。

虽然移动机器人导航技术在近几年有了很大的进步，但国内的研究和应用水平仍然有待提高。移动机器人导航系统的可靠性与通用性是当前研究的热点问题，本课题针对当前移动机器人地图构建与导航精度低，通用性差，实现成本高等缺点，以增强自主导航性能为目标，基于ros设计并搭载移动机器人视觉导航系统。其中的主要研究内容如下：

为提高移动机器人平台的通用性，更加高效便捷地实现导航功能，本文采用ros作为移动机器人的操作系统，其分散的运行机制和良好的可移植性能够为机器人的算法研究和功能实现提供有力保障，对ros操作系统和运行机制的研究与分析是本课题移动机器人视觉导航系统设计的基础。

3. 研究的方法与步骤

首先深入学习ros系统操作； 1. 熟悉ubuntu基本命令和基本操作

要学习好ros，首先要打好基础，而这个基础就是ubuntu系统。对于没有接触过ubuntu的ros学习者，我们需要花几周时间熟悉一下ubuntu这个操作系统，尤其是一些基本的linux命令和一些基本的操作。

2. 掌握ros的基本概念和基本操作

4. 参考文献

1、姜玉，基于gazebo的机器人灵活操作控制平台的搭建，工业控制计算机，2018

2、熊安，基于ros的机器人定位与导航系统的仿真设计，电子设计工程，2018

3、刘海平，基于ros的室内机器人导航技术研究，机械制造与自动化，2018

5. 计划与进度安排

进度安排：

1、2022.2.25-2022.3.15 查阅资料，撰写开题报告

2、2022.3.16-2022.3.31 熟悉机器人系统的软硬件平台