基于Internet的足球机器人竞赛系统的研究与开发

摘要

近年来，基于Internet的遥操作机器人研究受到了普遍的关注，并形成了机器人学领域中最活跃的研究热点之一。基于TCP/IP的当代计算机网络通讯技术打破了传统通讯方式的限制。通过网络，可以将机器人遥操作分布到网络远端，延伸了人的感知范围，操作者可以对远距离的机器人进行操作，改变了传统点到点式的机器人控制方式，更多的人可通过网络来共享使用远端的机器人，使传统的机器人遥操作技术发生了结构和方式上的重大变革，而且也为网络开辟了新的应用领域。 本文研究了基于Internet的足球机器人竞赛系统的设计与实现。在查阅大量文献的基础上，回顾了遥操作系统的研究背景和意义及其在国内外的研究现状，指出了基于Internet的足球机器人的关键技术问题。通过分析基于Internet的足球机器人竞赛系统的软硬件配置，清晰地阐述了基于Internet的足球机器人竞赛系统的实现过程。重点研究、开发了基于Internet的足球机器人竞赛系统，和他人共同开发了仿真程序，同时对遥操作机器人系统的关键难点之一的网络时延进行了分析与介绍，在分析了大量实验数据采集的基础上，找到了符合实际的服从正态分布的随机数作为时延参数，并且通过编程实现了模拟网络时延模块。最后，对遥操作机器人系统的应用前景及未来的研究方向进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1遥操作机器人系统的研究背景和研究意义

1.1.1遥操作机器人问题的提出

1.1.2研究遥操作机器人的目的和意义

1.1.3遥操作机器人的定义

1.2遥操作机器人系统在国内外的研究状况与成果

1.2.1国外的研究状况

1.2.2国内的研究状况

1.3基于Internet的遥操作机器人的关键技术问题分析

1.3.1数据通信问题

1.3.2遥操作系统中人与机器人的关系

1.3.3遥操作中的控制问题

1.3.4操作者的因素

1.3.5缺乏的反馈信息

1.4本课题背景

1.5本文的主要内容

第二章基于Internet的足球机器人竞赛系统设计与开发

2.1系统的信息流程

2.2系统硬件配置简介

2.3服务器端系统软件配置简介

2.3.1总控子系统

2.3.2视觉子系统

2.3.3策略协调子系统

2.3.4串口通讯子系统

2.4客户端的功能和结构

2.4.1客户端的功能

2.4.2客户端的结构

第三章基于Internet的足球机器人仿真系统碰撞检测和碰撞处理模块开发

3.1研究仿真系统的意义

3.2基于Internet的足球机器人仿真系统的实现

3.2.1服务器的设计

3.2.2客户端的设计

3.3仿真系统关键算法研究

3.3.1运动学模型[14]

3.3.2足球机器人碰撞检测模型[15]

3.3.3足球机器人系统碰撞检测算法[15]

3.3.4基于关键点描述的碰撞检测

3.3.5关于算法的讨论

3.3.6足球机器人碰撞处理模型研究

第四章仿真程序中网络时延模块的设计与开发

4.1遥操作中的网络时延分析与研究状况

4.1.1网络时延问题概述

4.1.2网络时延条件下遥操作的研究现况

4.1.3网络时延计算模型

4.1.4网络时延数据采集

4.1.5实验结果样本和图形分析

4.2随机数概述及其应用

4.3正态分布的参数估计

4.4时延模块的具体算法实现

4.4.1随机数生成方法简介

4.4.2网络时延模块具体算法实现

第五章结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文与获奖情况

作者简介