基于ROS的多传感器硬件平台的通信控制架构的设计与实现开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着机器人技术和应用领域的不断扩展，对机器人系统的感知、决策和控制能力提出了更高的要求。

多传感器融合技术能够克服单一传感器信息量有限、易受环境干扰等问题，为机器人提供更全面、准确的环境感知能力，成为机器人领域的研究热点。

机器人操作系统（robotoperatingsystem，ros）作为一种开源的机器人软件平台，为多传感器系统的开发和集成提供了强大的支持，能够简化开发流程、提高代码复用性。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着传感器技术、机器人技术和人工智能技术的快速发展，多传感器融合技术在机器人领域的应用研究取得了显著进展。

以下将从国内外研究现状两个方面进行综述：

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将在以下几个方面展开深入研究：
1.多传感器硬件平台搭建:选取合适的传感器组合，例如激光雷达、深度相机、imu等，以满足目标应用场景的需求。

设计合理的传感器安装方案，确保获取数据的质量和精度。

完成传感器与控制平台的硬件连接和驱动程序安装。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、实验研究和仿真验证相结合的方法，逐步开展以下研究工作：
阶段一：文献调研与需求分析（2周）深入调研多传感器融合技术、ros系统架构、机器人通信控制等相关领域的国内外研究现状，了解最新的技术动态和发展趋势。

明确研究目标和内容，确定关键技术问题，制定详细的研究方案。

收集相关资料，为后续研究工作奠定基础。

5. 研究的创新点

本研究预期在以下几个方面实现创新：
1.高效的通信机制设计:针对多传感器数据量大、实时性要求高的特点，优化ros系统通信机制，例如采用数据压缩、优先级队列等技术，提高数据传输效率和实时性。

2.可靠的控制架构设计:提出一种基于ros的松耦合控制架构，提高系统的容错性和可扩展性。

例如，采用动态参数配置、异常处理机制等，增强系统的鲁棒性。

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. 陈宝华, 杨静, 肖刚, 等. 基于ros的室内移动机器人导航系统设计[j]. 计算机工程与设计, 2020, 41(05): 1281-1288.

2. 王宇, 谭浩, 李龙, 等. 基于ros的智能侦察机器人系统设计[j]. 兵器装备工程学报, 2021, 42(09): 138-144.

3. 刘方圆, 张涛, 王田苗. 基于ros的模块化水下机器人控制系统设计[j]. 机械设计与制造, 2021(05): 186-191.