基于ROS平台和Kinect V2深度摄像头的SLAM系统设计与实现开题报告

 2024-06-12 20:06:30

1. 本选题研究的目的及意义

随着机器人技术和人工智能的快速发展,自主导航成为了机器人领域的关键技术之一,而slam(simultaneouslocalizationandmapping,同步定位与地图构建)作为实现机器人自主导航的核心,近年来备受关注。

slam技术能够使机器人在未知环境中实时构建环境地图,并同时估计自身的位置,在无人驾驶、增强现实、室内导航等领域具有广泛的应用前景。

1. 研究目的

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2. 本选题国内外研究状况综述

slam技术经过几十年的发展,已经取得了丰硕的成果,并在各个领域展现出巨大的应用潜力。

近年来,随着传感器技术的进步和计算能力的提升,slam技术正朝着更加精准、鲁棒、高效的方向发展。

1. 国内研究现状

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以ros平台为基础,利用kinectv2深度摄像头获取环境深度信息,设计并实现一个完整的slam系统。

主要研究内容包括:
1.ros平台搭建与kinectv2驱动:搭建ros开发环境,安装和测试kinectv2驱动程序,学习ros节点编程基础,为后续slam算法实现提供平台支持。


2.slam算法实现与优化:研究常用的slam算法,如gmapping、hectorslam、rgbd-slam等,选择合适的算法进行实现,并根据实际需求对算法进行优化,提高slam系统的精度和鲁棒性。

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4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤进行:
1.文献调研:收集和研读国内外关于slam技术、ros平台、kinectv2深度摄像头等方面的相关文献,了解该领域的最新研究成果、发展趋势以及存在的问题,为本研究提供理论基础和技术参考。


2.系统需求分析与方案设计:分析系统的功能需求和非功能需求,设计系统的总体架构,确定slam算法选型,制定详细的实施方案。


3.ros平台搭建与kinectv2驱动:安装和配置ros开发环境,安装和测试kinectv2驱动程序,学习ros节点编程基础,为后续slam算法实现提供平台支持。

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5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.低成本slam系统实现:采用kinectv2深度摄像头作为主要传感器,相较于价格昂贵的激光雷达,kinectv2成本更低,有利于降低slam系统的构建成本,推动slam技术的普及应用。


2.ros平台与kinectv2深度摄像头的融合应用:将ros平台与kinectv2深度摄像头相结合,利用ros强大的机器人开发框架和kinectv2高性能的深度感知能力,构建一个灵活、易于扩展的slam系统。


3.slam算法优化:针对kinectv2深度摄像头数据的特点,对选择的slam算法进行优化,提高系统的精度、鲁棒性和实时性。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

以下是根据您的要求整理的25篇参考文献,请您参考:

[1] 刘伟, 陈俊, 余岸竹, 等. 基于ros 与kinect 的室内移动机器人slam 系统[j]. 机器人, 2017, 39(2): 153-160.

[2] 张涛, 陈卫东, 陈辉堂, 等. 基于kinect v2 的室内移动机器人同步定位与地图构建[j]. 机器人, 2017, 39(4): 401-408.

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