基于混合式控制結(jié)構(gòu)的室外導(dǎo)航機(jī)器人研究.pdf

1、智能移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支。其涉及一系列的相關(guān)研究領(lǐng)域，如傳感器、執(zhí)行器、動(dòng)力、通信、控制理論、人工智能。機(jī)器人研究的目標(biāo)是要開發(fā)出在現(xiàn)實(shí)世界中能夠完成工作的機(jī)器人。移動(dòng)機(jī)器人行為是通過改變其在現(xiàn)實(shí)世界中的狀態(tài)，移動(dòng)自身完成的，這就要求機(jī)器人可以感知外界的環(huán)境信息，并且能夠解釋感知到的信息。最終，移動(dòng)機(jī)器人需要知道它要做什么，即為了實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo)，需要將其所獲得的環(huán)境信息和移動(dòng)機(jī)器人自身可能的行為相互聯(lián)系。這就要求移

2、動(dòng)機(jī)器人具有先進(jìn)的控制結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)智能控制。 本文對(duì)基于混合式控制結(jié)構(gòu)的移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究?；旌鲜娇刂平Y(jié)構(gòu)主要由底層行為控制級(jí)和高層智能協(xié)商級(jí)構(gòu)成。高層的命令可以傳往下層，車體信息也可由下層傳往上層。混合式控制系統(tǒng)的行為層和協(xié)商層分別在機(jī)器人本地控制器和遠(yuǎn)程控制器上加以實(shí)現(xiàn)，這樣即滿足了移動(dòng)機(jī)器人高層控制策略、遠(yuǎn)程操作的要求，也滿足了移動(dòng)機(jī)器人底層控制實(shí)時(shí)性、自主決策的要求。 本文利用UML語言描述了這種混合式

3、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法。分析了這種控制結(jié)構(gòu)的功能要求，并在此基礎(chǔ)上，將這種結(jié)構(gòu)分解為若干相互獨(dú)立、協(xié)作的對(duì)象。為移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航提供了先進(jìn)的軟件控制結(jié)構(gòu)。 為了使移動(dòng)機(jī)器人適合遠(yuǎn)程操作，本文論述了J2EE(Java2EnterpriseEdition，Java2企業(yè)版)的三層體系結(jié)構(gòu)，以及Web服務(wù)(WebService)技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)架，以一些應(yīng)用實(shí)例如遠(yuǎn)程通信模塊等的開發(fā)為例討論了移動(dòng)機(jī)器人遙操作平臺(tái)的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并詳

4、細(xì)討論了Web設(shè)計(jì)的應(yīng)用、應(yīng)用服務(wù)器中的EJB應(yīng)用、服務(wù)器與控制器之間通訊時(shí)的Web服務(wù)技術(shù)應(yīng)用。 系統(tǒng)采用基于J2EE的三層體系結(jié)構(gòu)的方式使得系統(tǒng)具有很強(qiáng)的伸縮性、通用性、兼容性和可操作性，每一層能夠?qū)Ｗ⒂谔囟ǖ慕巧凸δ堋eb服務(wù)技術(shù)使得系統(tǒng)具有了跨語言平臺(tái)性和擴(kuò)展性。在移動(dòng)機(jī)器人將協(xié)商層控制策略結(jié)合J2EE和Web服務(wù)技術(shù)，不僅綜合了兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高了平臺(tái)的可升級(jí)和可移植的性能，而且可以將更多的精力集中在功能的設(shè)計(jì)上