1、目的与意义：

智能小车属于移动机器人的一种，而移动机器人与其他机器人的不同之处在于其能够“移动”的特征，它能够自主实现感知、规划与控制。目前，移动机器人已经应用到人们生活的各个方面，如工业、农业、服务业、军事、医疗等领域中，特别是在繁琐、恶劣甚至是危险的环境中大量应用，使人类可以去从事更高层次的工作。

目前，多数研究针对的是室内两轮移动机器人的研究，而本论文拟针对室外四轮智能小车自主导航展开研究。室外环境下由于地面条件较差，需要智能小车具有良好的机动性，而两轮移动机器人是通过两轮差速实现机器人的运动控制，不适用于室外环境，而本论文研究的是通过阿克曼转角来实现转向的四轮智能小车，运动模型较为复杂，并且室外环境较室内环境复杂，本论文要实现智能四轮小车在一个已知的室外环境中，能以较小的时间代价到达所指定的目标点。为达到成本较低利于智能四轮小车普及的目的，通过对定位算法的改进及优化，实现能够利用简单的二维激光雷达来对环境的感知。

2、国内外的研究现状分析：

从1966年到1972年，美国斯坦福国际研究所成功研制出Snakey---首个世界上用计算机控制自主移动的机器人。Snakey配备用激光传感器、TV摄像头和触觉传感器，并利用机器人视觉、机器人技术、人工智能等技术，能够在室内完成自主行为。其研究目的是实现机器人在复杂环境下定位、规划与控制，虽只是简单的感知、规划和控制，但却为自主移动机器人的研究树立了一个典范，对移动机器人的发展产生了深远的影响，后来的自主移动机器人有了一些借鉴。

于此同时，移动机器人在国内也在快速发展，中科大的可佳智能服务机器人，中科院自动化研究所的CASIA-I型移动机器人，上海交通大学的Frontier-I型移动机器人和清华大学的THMR-V型移动机器人，这些都大大推动国内自主移动机器人研究的发展。

传感器精度的提高与计算机处理速度的提升这些硬件设备的快速发展，也带动了移动机器人的快速发展，也开始朝着多样化与智能化方向发展。Smart Robots公司基于Linux操作系统研制出SR4移动机器人，iRobot公司研制了Roomba吸尘机器人，卡内基梅隆大学研制出Navlab的自主机器人。

而机器人操作系统（ROS）的出现，极大的提高了机器人研发过程中的软件复用率，在ROS上，移动机器人的软硬件系统结构趋于完善，机器人的研究重点渐渐转向自身定位与应用方面。本论文也将基于ROS进行开发，重点分析智能小车的定位与导航问题。

2. 研究的基本内容与方案

1、基本内容：