基于嵌入式的移动机器人无线远程控制

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目前,基于无线网络的移动机器人远程控制技术日益受到了人们的重视,具有良好的发展前景与应用空间。但是,传统的远程控制系统客户端一般都是基于PC机应用的,而随着嵌入式技术的快速发展使得实现高便携性、低廉性以及高可靠性的系统成为了可能。此外,由于目前无线网络的可用带宽是有限的,而机器人所采集到的状态数据量(尤其是视频数据)是非常大的,因此,严重影响了远程控制系统的通信性能,有时甚至会造成整个控制系统的崩溃。为此,本文主要在以下几方面进行了相关研究并予以实现。1)构建了以S3C2410为处理器的嵌入式开发平台作为远程控制系统的客户端,硬件部分扩展了Flash、SDRAM,触摸屏,USB无线网卡等外围功能器件,软件部分采用嵌入式Linux作为操作系统,移植了引导程序、裁剪后的Linux系统、文件系统和无线网卡驱动程序等;2)针对目前无线网络传输带宽窄与传输数据量大的矛盾,提出了改进的RTP自适应拥塞控制方法,以及采用改进的Elman网络去预测网络带宽利用率,并根据预测结果调节视频数据流的发送速率;3)以旅行家TMⅡA机器人为被控对象,然后按照远程控制系统的要求,基于Socket编程技术,开发出了具有界面友好性的客户端与服务器端。通过仿真与实验结果表明,本文提出的方法减小了系统通信过程中数据丢包与延迟的问题,提高了移动机器人远程通信系统的鲁棒性、稳定性与实时性,实现了操作人员对机器人的实时控制,并达到了预期的效果。
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