网络机器人控制与多媒体交互系统设计

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基于Web的移动机器人控制技术,作为多媒体通信、网络控制系统、机器人控制的交叉学科,随着各方面技术的快速发展,拥有非常广阔的应用前景。其中,控制系统、音视频采集、压缩与传输系统等构成的网络机器人监控系统,直接决定着系统的人机交互性能和实时性能的优劣。本文在对网络机器人控制进行深入分析基础上,系统研究了基于Web的移动机器人控制模型和运动控制策略,完成了人-机交互系统客户端控制和多媒体交互系统的设计和实现。 论文以Java为编程语言,采用基于浏览器/服务器的多层分布式网络控制系统结构。使用Java Applet技术实现控制面板的功能设计,提供远程用户多种人机交互方式,并实现了较高质量的视频反馈显示。在此基础上,结合数字音频技术、Java语言和Java Sound API的音频处理技术,通过实例介绍了实时音频采集、压缩和网络音频传输的原理和应用方法,设计了面向网络机器人的音频处理实验系统。针对网络机器人音频处理系统所存在的不确定时延,语音抖动、网络带宽等问题,在综合分析了引起问题的主要因素以及前人所提出的解决方法后,提出一种自适应的静音检测算法,根据当前的噪声环境动态地调整静音抑制阈值,从而在用户处于静默状态时停止传输背景噪声数据包,进而大量降低网络传输量,同时针对低带宽的环境,选择GSM语音编码方案,采用多线程和缓冲机制,在低带宽的环境下,能够降低网络拥塞,从而有效地提高了音频质量和传输的实时性。文中给出实验软件的设计与实现,并分析讨论了运行效果。
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