基于嵌入式系统的移动机器人无线远程控制系统设计.pdf

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1、2012年4月机床与液压Apr．2012第40卷第7期MACHINET0OL＆HYDRAULICSVo1．40No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．07．023基于嵌入式系统的移动机器人无线远程控制系统设计田景文，伍延禄，高美娟(1．北京联合大学，北京100101；2．北京t_v-大学，北京100029)摘要：以旅行家IIA机器人为被控对象，建立一套机器人无线远程控制系统，搭建无线局域网，设计机器人远程控制系统的硬件和软件结构；针对目前无线网络传输带宽窄与传输数据量大的矛盾，提出采用改进的Elman网络去预测网络带宽利用率

2、，并根据预测结果调节视频数据流的发送速率。实验结果表明，该方法在很大程度上改善了移动机器人无线远程控制系统的控制性能。关键词：嵌入式系统；机器人；无线网络；远程控制；Elman网络中图分类号：TP242．2文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)7—074—4DesignofWirelessRemoteControlSystemforMobileRobotBasedonEmbeddedSystemTIANJingwen，WUYanlu，GAOMeijuan(1．BeijingUnionUniversity，Beijing100101，China；

3、2．BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China)Abstract：AsuitofrobotwirelessremotecontrolsystemwassetupusingtheIIAmobilerobotasthecontrolledobject．Thewirelesslocalareanetworkwasbuilt．Thehardwarestructureandsoftwarestructureofthesystemweredesigned．TheimprovedElmannetwork

4、wasusedtoforecasttheutilizationratioofnetworkbandwidthtosolvethecontradictionbetweennarrowbandandalargequan—tityofdatainthetransmission．Atthesametime，thesendingrateofvideostreamwasadjustedaccordingtothepredictableresults．Theexperimentalresultsdemonstrateusingthemethod，controlperform

5、anceofthewirelessremotecontrolsystemisimproved．Keywords：Embeddedsystem；Robot；Wirelessnetwork；Remotecontrol；Elmannetwork随着机器人技术的飞速发展，机器人不只应用改进的Elman动态神经网络去预测网络带宽利用率，在军事等领域，它在日常生活中的应用也越来越广并根据预测结果来调节视频数据的发送速率，从而提泛，特别是在太空探索等危险环境中扮演着非常重前预防网络拥塞的发生，进而提高网络带宽利用率。要的角色。但现在移动机器人的自主性能较难达到仿真结果与实验

6、证明：作者提出的方法能够从一定程实际的要求，必须对机器人进行远距离控制。而目度上减小数据包的丢失与传输时延时间，从整体上前的远程控制端基本上都是基于PC机应用的，在提高了机器人远程控制系统的实时性能，具有一定的实际应用的过程中显现出了很大的不足，例如价格现实意义。高、占用资源大、体积庞大、工作不稳定、功耗高1基于嵌入式的移动机器人无线远程控制系统的等。然而在实际使用的过程中，人们越来越注重系设计统的便携性和易用性，而嵌入式技术的发展使得这1．1系统总体结构样的系统有了实现的可能⋯。作者采用嵌入式linux该系统由嵌入式远程控制端(客户端)、无线网系统作为远程控

7、制端，同时采用无线网络作为远程络传输部分、机器人现场控制端(服务器端)三部通信方式。分组成，现场控制端位于移动机器人自带的Pc机但是，由于无线网络本身带宽有限，又不能提供上，用来接收从嵌入式远程控制平台发送过来的指较好的服务质量控制，而移动机器人所采集的实时数令，然后通过RS232串15传输给机器人微处理器，据(尤其是视频数据)其数据量是巨大的，因此，使机器人按照实际的控制指令执行，同时采集机器人网络的时延大、数据包丢失严重就成了影响移动机器的状态信息并传输给远程控制端。其总体结构如图1人无线远程控制系统性能的重要因素。作者提出采用所示。收稿日期：2011—0

8、4—02基金项目：国家863计划子项目