1. 本选题研究的目的及意义
随着智能化时代的到来,移动机器人在各个领域发挥着越来越重要的作用,例如服务机器人、工业机器人、家用机器人等。
室内定位导航技术作为移动机器人感知环境、实现自主导航的关键,成为了近年来机器人领域的研究热点。
本课题研究基于WiFi和LabVIEW的移动机器人室内定位系统,旨在解决传统定位方法在室内环境下存在精度低、成本高、易受干扰等问题,为移动机器人在室内环境下的应用提供一种可靠、低成本、易部署的定位方案。
2. 本选题国内外研究状况综述
室内定位技术是近年来研究的热点,各种技术层出不穷,例如基于卫星的定位系统、基于超声波的定位系统、基于红外线的定位系统、基于视觉的定位系统等。
但这些技术都存在一定的局限性,例如成本高、精度低、易受环境干扰等。
WiFi定位技术作为一种新兴的室内定位技术,利用现有的WiFi基础设施,无需额外部署硬件设备,具有成本低、易部署等优点,近年来受到了广泛关注。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题主要研究基于WiFi和LabVIEW的移动机器人室内定位系统设计,具体研究内容如下:
1.研究WiFi室内定位技术原理和方法,分析其定位精度、适用范围等关键性能指标。
2.分析移动机器人在室内环境下的运动特点和定位需求,确定系统的设计目标和技术路线。
3.设计系统的硬件架构,包括WiFi信号采集模块、机器人运动控制模块、上位机监控模块等,并完成各模块的硬件选型和电路设计。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解WiFi室内定位技术、移动机器人定位导航技术、LabVIEW软件开发等方面的研究现状和发展趋势,为课题研究奠定理论基础。
2.系统需求分析阶段:分析移动机器人在室内环境下的定位需求,确定系统的设计目标、功能要求和性能指标,并制定详细的技术方案。
3.系统设计阶段:根据需求分析结果,设计系统的硬件架构和软件平台,包括WiFi信号采集模块、机器人运动控制模块、上位机监控模块等,并完成各模块的硬件选型、电路设计和软件开发。
5. 研究的创新点
本课题研究的创新点在于:
1.融合WiFi定位技术和LabVIEW开发平台,构建一种低成本、易部署、可扩展的移动机器人室内定位系统。
2.针对WiFi信号波动性强的特点,研究基于信号强度指纹匹配的定位算法,并结合卡尔曼滤波等算法对定位结果进行优化,提高系统的定位精度和稳定性。
3.基于LabVIEW开发上位机监控软件,实现机器人定位信息的实时显示、路径规划、运动控制、数据可视化等功能,为用户提供友好的人机交互界面。
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.王永娟,金晶,王硕.基于改进KNN算法的室内WiFi定位[J].计算机工程与应用,2023,59(12):262-268.
2.王震,张培培,李龙,等.基于室内WiFi环境的改进型指纹定位算法[J].仪表技术与传感器,2023(05):151-155.
3.王春辉,张丽艳,马志欣,等.基于改进蚁群算法的室内WiFi定位优化研究[J].电子测量技术,2023,46(10):120-126.
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