1. 本选题研究的目的及意义

七巧板作为一种传统的益智玩具，蕴含着丰富的几何学知识和空间想象能力训练价值。

机器人在非结构化环境下的操作和感知能力一直是机器人领域的挑战性课题，而七巧板拼图任务为评估和提升机器人的视觉感知、运动规划、智能决策等能力提供了一个理想的平台。

本课题研究旨在探索将双目视觉技术应用于机器人七巧板拼图，赋予机器人自主识别、定位、抓取和拼装七巧板的能力。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着机器人技术、计算机视觉技术和人工智能技术的快速发展，机器人拼图成为了一个备受关注的研究热点。

国内外学者在机器人拼图领域开展了大量的研究工作，并在目标识别、位姿估计、运动规划和抓取操作等方面取得了一系列成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题研究的主要内容是设计和实现一个基于双目视觉的机器人七巧板拼图系统，重点研究如何利用双目视觉信息进行七巧板识别、定位和引导机器人完成抓取、拼装等操作。

1. 主要内容

1.双目视觉系统构建与标定:选择合适的双目相机，搭建双目视觉系统，并对相机进行标定，建立图像坐标系与世界坐标系之间的映射关系。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、算法设计、仿真实验和实际系统测试相结合的方法，逐步开展研究工作。

首先，进行系统需求分析，确定系统功能目标和性能指标。

然后，进行文献调研，了解国内外在机器人拼图、双目视觉、运动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。

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.提出一种基于双目视觉的七巧板识别与定位方法，该方法结合了形状特征匹配和双目视觉几何约束，能够在复杂背景下实现对七巧板的鲁棒识别和精确定位。

2.提出一种适用于七巧板拼图任务的机器人运动规划算法，该算法考虑了七巧板的形状特点和拼图过程中的约束条件，能够生成高效、平滑、无碰撞的机器人运动轨迹。

3.设计一种基于视觉伺服的机器人抓取和拼图控制策略，该策略能够根据视觉反馈信息实时调整机器人的抓取和拼图动作，提高了拼图的精度和稳定性。

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.刘伟, 郭士杰, 陈强, 等. 基于改进a*算法的机器人路径规划[j]. 华中科技大学学报(自然科学版), 2019, 47(s1): 480-484.

2.张晓明, 王耀南, 陈白帆. 基于改进人工势场法的移动机器人路径规划[j]. 中南大学学报(自然科学版), 2020, 51(04): 1088-1096.

3.李明, 张伟, 王志强. 基于深度学习的机器人抓取检测方法综述[j]. 机器人, 2021, 43(01): 104-115.