面向家庭服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人技術(shù)研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人是一個(gè)融合了機(jī)器人控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體通信等多個(gè)學(xué)科的新興領(lǐng)域。近年來，由于全球社會(huì)老齡化現(xiàn)象的日益嚴(yán)重以及改善殘疾人生活的迫切需要，面向家庭服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人的研究已經(jīng)成為全球研究的一個(gè)熱點(diǎn)。論文系統(tǒng)地研究了網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人控制中的多媒體交互、異構(gòu)平臺的互操作等關(guān)鍵技術(shù)，并重點(diǎn)解決了基于網(wǎng)絡(luò)的視覺伺服控制，音頻監(jiān)控與交互的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等關(guān)鍵內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)面向家庭服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人控制系統(tǒng)。
　　 論文首先論

2、述了開放式網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人控制系統(tǒng)平臺的組成原理，并針對其家庭服務(wù)的應(yīng)用，接著給出了控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。該控制系統(tǒng)利用Java Applet技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)操作簡單的人機(jī)交互接口，用戶可通過Web瀏覽器進(jìn)行訪問和操作。系統(tǒng)可提供音、視頻監(jiān)控，基于網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)機(jī)器人抓取作業(yè)，語音交流等服務(wù)功能。為實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)機(jī)器人抓取作業(yè)，論文提出了將人工遙操作與機(jī)器人自主視覺伺服相結(jié)合的控制方式。首先構(gòu)建了P2-DX機(jī)器人5+1自由度機(jī)械臂的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型

3、，研究了基于位置的視覺伺服控制方法；接著論述了抓取目標(biāo)識別方法和雅克比矩陣的推導(dǎo)，研究了基于圖像的視覺伺服控制方法。為實(shí)現(xiàn)雙向語音交互，論文中利用Java Sound API和OSS API音頻處理接口，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)音頻采集、傳輸和播放。特別為改善在低帶寬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下語音傳輸?shù)馁|(zhì)量和實(shí)時(shí)性，論文中對采集的音頻進(jìn)行預(yù)處理，并采用GSM編碼，多線程和循環(huán)緩沖列隊(duì)機(jī)制。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該控制系統(tǒng)具有較好的性能，能顯著提高抓取作業(yè)的成功率，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)語