无线传感器网络环境下多机器人交互平台研究

发布时间：2017-05-16 21:06

  本文关键词：无线传感器网络环境下多机器人交互平台研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着微电子技术、微机电系统、嵌入式技术、无线通信技术、信息处理以及计算机网络应用等基础技术的日益成熟和发展,机器人技术与传感器技术的研究均取得了令人瞩目的成果。作为当代世界科技研究的两大热点,无线传感器网络技术与多机器人技术应用领域不断扩展。随着人们要求的不断提高,多机器人的智能化和自动化需要进一步提高,而无线传感器网络则是实现智能化自动化的关键技术所在,如何将无线传感器网络与多机器人系统结合起来成为课题开发研究的热点和难点问题。本文将无线传感器网络与多机器人系统两个热点知识领域的结合起来,并对其进行了全面深入的研究。首先,结合无线传感器网络环境下多机器人交互平台的需求,设计出由无线传感器网络、多机器人系统以及多功能控制终端三部分组成的系统整体框架结构。同时,为了确保数据交互过程中的有效性和实时性,对通信协议中的数据格式和指令格式进行了严格的规定。其次,通过对Zigbee与WiFi两种常用的无线传感器网络性能进行对比分析,建立了两种网络相融合的无线传感器网络体系,并根据WiFi网络节点所需具备的功能,详细给出了WiFi网络节点的设计方案,主要包括接口设计、电路设计、以及硬件布线等。然后,针对整个交互平台的功能需求,提出了多机器人系统的总体框架及内部蓝牙通信机制,并对机器人之间的通信进行了深入研究。最后,鉴于用户的不同需求,设计了基于Lab VIEW的控制终端、基于Android系统的控制终端以及基于C/S架构的控制终端。通过多功能控制终端,用户可以随时掌握整个系统的动态信息并加以控制。通过平台中各部分的有效通信实现了课题研究的最终目的,无线传感器网络为多机器人系统提供更多的环境感知信息增加感知领域、多机器人系统通过无线传感器网络进行信息感知并完成相关指令操作,建立了一套集成无线传感器网络、多机器人协调及相互间信息的交互系统。
【关键词】：无线传感器网络 多机器人系统 交互平台 通讯机制
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP242
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 课题研究背景及意义9-15
• 1.2 国内外研究现状15-16
• 1.3 论文研究内容16-19
• 第二章 无线传感器网络环境下多机器人交互平台构建19-27
• 2.1 交互平台总体架构19-23
• 2.1.1 系统功能需求分析19-21
• 2.1.2 平台整体框架结构21-23
• 2.2 数据通信协议23-25
• 2.3 本章小结25-27
• 第三章 无线传感器网络的实现27-43
• 3.1 无线传感器网络平台设计27-30
• 3.1.1 无线传感器网络通讯机制27-29
• 3.1.2 无线传感器网络体系结构29-30
• 3.2 WiFi网络节点设计30-40
• 3.2.1 WiFi网络节点功能分析30-32
• 3.2.2 WiFi网络节点设计要求32-33
• 3.2.3 WiFi网络节点接口设计33-34
• 3.2.4 WiFi网络节点电路设计34-40
• 3.3 WiFi网络节点性能测试40-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第四章 多移动机器人设计43-55
• 4.1 移动机器人硬件结构44-48
• 4.1.1 Android应用平台45-47
• 4.1.2 运动控制平台47-48
• 4.2 软件流程设计48-49
• 4.3 多移动机器人通信49-54
• 4.3.1 内部蓝牙通信50-51
• 4.3.2 外部通信51-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 多功能控制终端55-63
• 5.1 基于Android的控制终端55-59
• 5.1.1 Android控制终端流程设计55-58
• 5.1.2 Android控制终端界面设计58-59
• 5.2 基于LabVIEW的控制终端59-61
• 5.3 基于C/S架构的控制终端61-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 展望64-65
• 参考文献65-68
• 学位期间所取得的相关科研成果68-69
• 致谢69

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本文编号：371913