基于视觉SLAM的扫地机器人路径规划研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着生活水平的提高，扫地机器人作为一种智能家居设备，正逐渐走入千家万户，其便捷、高效的清洁方式受到大众的欢迎。

然而，传统的扫地机器人大多采用随机碰撞的方式进行清扫，存在着清洁效率低、易漏扫、路径规划不合理等问题。

为了解决这些问题，赋予扫地机器人自主的环境感知和路径规划能力成为了当前研究的热点。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着传感器技术、计算机视觉和机器人技术的快速发展，扫地机器人的路径规划技术取得了显著进步。

1. 国内研究现状

国内学者在扫地机器人的路径规划方面做了大量研究，并取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.视觉slam技术研究：研究基于视觉传感器的室内环境感知方法，包括特征提取、图像匹配、位姿估计、地图构建等关键技术，实现扫地机器人在室内环境下的精确定位和地图构建。

2.扫地机器人路径规划算法研究：研究适用于扫地机器人的路径规划算法，在构建的环境地图基础上，规划出高效、安全的清扫路径，尽可能覆盖所有区域，并减少重复清扫。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、算法设计、系统实现和实验验证相结合的研究方法，逐步推进研究工作。

首先，进行文献调研，了解国内外在视觉slam、路径规划等方面的研究现状，为本研究提供理论基础和技术参考。

其次，研究视觉slam的关键技术，包括视觉里程计、回环检测和地图构建等，设计并实现基于视觉传感器的室内环境感知算法，构建精确的环境地图。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.提出一种高效的基于视觉slam的扫地机器人路径规划算法，能够在复杂环境下实现精确的定位和地图构建，并规划出高效、安全的清扫路径。

2.设计并实现一种基于视觉slam的扫地机器人路径规划系统，该系统集成度高、性能稳定、易于操作，具有较高的实用价值。

3.通过实验验证了所提出的算法和系统的有效性和可靠性，为扫地机器人的智能化发展提供了新的思路和方法。

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

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘伟, 谭浩, 龚小刚, 等. 基于改进orb-slam2的室内移动机器人导航[j]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(10): 65-73.

[2] 张毅, 陈杰, 熊蓉, 等. 基于rgb-d slam的扫地机器人自主探索覆盖算法[j]. 机器人, 2020, 42(01): 85-96 112.

[3] 李超, 张国栋, 刘明, 等. 基于改进a*算法的扫地机器人路径规划[j]. 计算机工程与应用, 2021, 57(19): 266-272.