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竞速轮式移动机器人系统的开发研究的中期报告

一、项目背景

移动机器人技术是智能制造和智能机器人领域的重要方向之一。竞速轮式移动机器人作为其中的一类，其应用领域广泛，包括物流配送、环境监测和危险现场探测等。

本项目旨在研发一款竞速轮式移动机器人系统，实现自主导航、路径规划和避障等基本功能。

二、目标与研究内容

目标：

1.实现竞速轮式移动机器人自主导航和跟踪路径完成任务；

2.实现障碍物检测和避障功能；

3.实现彩色图像处理功能，并建立视觉处理模型。

研究内容：

1.硬件设计：包括轮式机器人的机械结构设计、电路设计和控制系统设计等；

2.自主导航：包括利用激光雷达定位、SLAM算法实现地图构建和机器人定位等；

3.路径规划：利用路径规划算法实现机器人在环境中的路径规划；

4.避障：利用超声波和红外线实现机器人的障碍物检测和避障指令；

5.视觉处理：通过OpenCV实现彩色图像的获取，建立视觉处理模型。

三、研究进展

1.硬件设计

机械结构：完成了竞速轮式移动机器人的机械结构设计，包括底盘和轮子的设计；

电路设计：完成了竞速轮式移动机器人的电路设计，包括电源、电机驱动电路、控制电路等；

控制系统：完成了机器人控制系统的设计，包括控制器、传感器和执行器等。

2.自主导航

完成了机器人激光雷达定位、SLAM算法实现地图构建和机器人定位，实现了机器人的自主导航。

3.路径规划

利用路径规划算法实现机器人在环境中的路径规划，实现了机器人在不同环境中的路径规划和导航。

4.避障

利用超声波和红外线实现机器人的障碍物检测和避障指令，并在实际测试中得到验证。

5.视觉处理

通过OpenCV实现彩色图像的获取，并建立了视觉处理模型，为后续的机器人视觉导航提供了支持。

四、下一步工作

1.在硬件设计方面，完善机器人电路和控制系统，提高机器人的稳定性和精度；

2.在自主导航方面，提高机器人的定位精度，使机器人能够在更复杂的环境中进行自主导航；

3.在路径规划方面，优化算法，提高路径规划的速度和效果；

4.在避障方面，完善机器人的障碍物检测和避障效果；

5.在视觉处理方面，加强对机器人视觉导航的研究和开发。