教育機器人網絡競賽平臺的研究與實現.pdf

1、虛擬機器人的研究與應用推動了機器人教學的發(fā)展，為實物機器人的理論研究提供了一個新平臺，也為機器人教學創(chuàng)造了新的認知環(huán)境。然而，當前不少教育機器人仿真系統還停留在單機模式，而且缺少對聲音的支持。為了彌補這些不足，更好地促進機器人教育的發(fā)展，本文在原有單機仿真平臺RobotCAD的基礎上，設計了一款面向虛擬機器人競賽的網絡仿真平臺。 首先，分析了本平臺的需求，從功能、網絡通信以及架構三個方面設計了系統的總體方案。重點討論了網絡傳輸協

2、議以及網絡引擎的選擇問題，提出將分布式對象技術應用到系統開發(fā)中，并對仿真同步問題進行了研究；通過對兩種典型網絡體系結構的分析和比較，確立了以服務器為中心的C/S架構方案。 其次，對本平臺實現的難點問題進行了深入研究。設計了基于分布式對象的機器人創(chuàng)建與銷毀方案，在該方案基礎上，提出了RPC功能的實現方法，實現了機器人的姿態(tài)更新。為了解決多機器人的運動控制問題，設計了一個多控制器管理類，在其中提出了基于IP地址的配對方案，實現了機器

3、人與控制程序的配對。還研究了航位推測技術在機器人同步仿真中的應用方法，并針對虛擬機器人競賽對聲音的需求，設計了一個基于FMOD引擎的聲音系統。 最后，利用RakNet引擎建立了網絡通信功能，實現了客戶端和服務器的通信。并對聲音系統進行了測試，測試結果顯示，該聲音系統可以很好地滿足虛擬機器人競賽的需求。 本文提出并實現的教育機器人網絡競賽平臺在使用過程中取得了較好的效果。與RobotCAD相比，學生更熱衷于參加虛擬機器人競