基于移動(dòng)通信網(wǎng)的移動(dòng)機(jī)器人遙操作系統(tǒng).pdf

1、基于Internet的遙操作機(jī)器人前景光明，但是現(xiàn)階段基于Internet的遙操作機(jī)器人大部分處于科研階段，應(yīng)用到實(shí)際中的很少。Internet的接入大部分采用雙絞線接入或無(wú)線局域網(wǎng)接入的方式，存在控制范圍有限、接入價(jià)格高等缺點(diǎn)；控制器大多采用工控機(jī)、PC機(jī)或筆記本等來(lái)設(shè)計(jì)，存在耗電量大、體積大、控制器集成度低等缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)限制了基于Internet的遙操作控制在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展。
　　 本論文將當(dāng)今飛速發(fā)展的移動(dòng)通信網(wǎng)引

2、入到機(jī)器人遙操作控制系統(tǒng)中，來(lái)克服上述缺點(diǎn)。本論文在分析移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能基礎(chǔ)上，對(duì)基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人遙操作系統(tǒng)進(jìn)行了理論的研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，設(shè)計(jì)一種功能強(qiáng)大、耗電低、遙控范圍廣泛的遙操作移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)。這種遙操作控制系統(tǒng)能夠充分利用移動(dòng)通信網(wǎng)高覆蓋率的優(yōu)勢(shì)，提供隨時(shí)隨地的用戶接入和控制功能。
　　 本論文首先針對(duì)遙操作系統(tǒng)的需求對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，并建立網(wǎng)絡(luò)傳輸模型，在分析移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)延對(duì)遙操作控制系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)上

3、，采用基于事件的遙操作控制策略建立了系統(tǒng)遙操作控制和網(wǎng)絡(luò)傳輸模型。
　　 本論文采用基于事件的遙操作控制策略，這種控制方式對(duì)遙操作控制的實(shí)時(shí)性和流暢性有著較大的影響。為了減少這種影響，論文引入基于局部路徑規(guī)劃的監(jiān)督學(xué)習(xí)控制和基于全局路徑規(guī)劃的預(yù)測(cè)顯示控制來(lái)減小這種影響。本論文詳細(xì)介紹了采用遺傳算法（GA）完成全局路徑規(guī)劃和采用矢量場(chǎng)矩形法（VHF）完成局部路徑規(guī)劃的方法，然后根據(jù)路徑規(guī)劃的特點(diǎn)對(duì)遺傳算法的編碼方式、適用度函數(shù)以及

4、關(guān)鍵遺傳算子進(jìn)行改進(jìn)。
　　 接著本論文詳細(xì)介紹了一個(gè)遙操作控制和傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。主要包括系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、流媒體傳輸實(shí)現(xiàn)和客戶端控制軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
　　 文章最后對(duì)基于移動(dòng)通信網(wǎng)的遙操作系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試和仿真。測(cè)試結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的遙操作控制系統(tǒng)能夠流暢的完成機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制；對(duì)全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃的仿真實(shí)驗(yàn)表明，采用路徑規(guī)劃算法能夠很好的解決基于事件的遙操作可能引發(fā)的運(yùn)動(dòng)不連貫的問(wèn)題。