基于局域网的多机器人通信系统设计与实现

摘要

基于 TCP/IP网络技术的双足机器人控制系统是利用网络作为通讯手段,对网络中的双足机器人进行操作,它拓展了人类的作业空间,在远程医疗、空间作业、工业合作生产等领域有广泛的应用前景。本文将双足人形机器人作为多智能体网络中的个体,利用 TCP/IP技术建立双足机器人局域网底层控制系统,与上位机进行网络数据收发,完成机器人端的一致性控制行为。
　　本文围绕 TCP/IP网络协议所提供的 TCP和 UDP技术实现两种机器人网络控制系统,并在 UDP中集成了机器人的动态一致性控制平台。本文进行了以下几个方面的研究工作。第一章阐述了本课题的研究背景与意义,同时就目前国内外基于网络控制的机器人系统方面的研究做了介绍,分析了网络控制机器人的关键技术,基于以上分析提出了本课题的研究内容。第二章阐述了系统开发的软硬件环境及开发流程。第三章利用 TCP Socket和 Linux网络编程建立基于服务器——客户端的机器人控制系统,设计 Linux控制台和机器人底层网络控制流程,实现在 Linux终端下控制单个双足机器人。第四章使用 Socket网络程序设计,运用模块化程序设计思路,建立基于 UDP协议的多双足机器人网络通信平台,设计了底层多个双足机器人的网络控制流程,实现与 windows上位机的网络数据收发,解析网络信息执行相应动作和反馈自身状态值。该网络平台验证了一致性控制协议,实现双足机器人手臂的离散一致性控制过程。第五章总结了设计过程中出现的问题,并探讨了今后的研究方向。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 课题来源与研究意义

1.4 研究思路与内容

第二章 双足人形机器人开发环境

2.1 网络平台总体设计思想

2.2 实验平台硬件开发环境

2.3 软件环境搭建

2.4 本章小结

第三章 服务器——客户端的 TCP 协议通信系统

3.1 TCP/IP 通信协议及通信模型

3.2 TCP 协议通信

3.3 双足机器人和上位机的 TCP 通信平台

3.4 本章小结

第四章 基于 UDP 协议的网络一致性控制系统设计

4.1 UDP 通信协议

4.2 多机器人 UDP 网络控制系统模型

4.3 多机器人通信过程设计

4.4 双足机器人动作设计流程

4.5 机器人一致性理论[28-33]

4.6 UDP 平台机器人双臂一致性控制系统

4.7 UPD 平台双臂一致性实验

4.8 本章小结

第五章 总结和展望

5.1 全文总结

5.2 研究中遇到的问题

5.3 工作展望

致谢

参考文献

在读期间研究成果