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当前,开发具有完全自主功能的智能移动机器人尚未成熟,但是通过Internet提供的方便开放的人机交互接口,在机器人的遥操作过程中融入操作者的智能与经验,使移动机器人具备在室内不确定环境下执行某个任务的能力,将是一个切实可行的技术方案。因而,将机器人控制、遥操作、网络通讯、图像压缩与传输、虚拟现实、人工智能等多个领域的技术相结合,开发基于Internet的机器人遥操作系统,已受到国际机器人界广大学者的高度重视。本文以机器人技术与Internet网络技术为基础,构建了一个以客户服务器体系结构为系统平台、全方位移动机械手为被控单元、TCP/IP及RTP协议的无线网络为前向/反馈通道、联入Internet的普通PC机为控制输入端的机器人遥操作系统。本文的主要工作包括以下三个方面:
首先,构建了遥操作系统的硬件平台。该硬件平台以一个全方位移动机械手为被控对象,以Internet网络为传输通道。综合了移动机器人与机械手的特点,扩大了机器人的工作空间,使机器人在本体不变向的情况下就可以朝各个方向移动,对机器人的控制更加灵活方便。
第二,设计了遥操作系统的软件平台。该软件平台采用客户服务器体系结构,使用UDP协议作为网络通讯协议传输数据信息,使用RTP协议传输实时视频图像信息,使用H.263方法进行视频图像的压缩解压,并构建了实验室的虚拟环境。
第三,根据该机器人遥操作系统的特点,设计了直接控制、监督控制及预测显示控制等不同控制模式,并进行了相应模式下的远程控制实验。
总之,本文实现一套基于Internet的全方位移动机械手遥操作系统,并使用该系统完成朝特定目标前进的实验任务。该系统综合Internet、全方位移动机械手的特点,作为一个实验平台,可以为基于Internet的机器人遥操作的各种理论研究提供帮助。