论文部分内容阅读
智能移动机器人是机器人研究领域中的一个重要分支。其涉及一系列的相关研究领域,如传感器、执行器、动力、通信、控制理论、人工智能。机器人研究的目标是要开发出在现实世界中能够完成工作的机器人。移动机器人行为是通过改变其在现实世界中的状态,移动自身完成的,这就要求机器人可以感知外界的环境信息,并且能够解释感知到的信息。最终,移动机器人需要知道它要做什么,即为了实现特定的目标,需要将其所获得的环境信息和移动机器人自身可能的行为相互联系。这就要求移动机器人具有先进的控制结构,以实现智能控制。本文对基于混合式控制结构的移动机器人进行了较系统的研究。混合式控制结构主要由底层行为控制级和高层智能协商级构成。高层的命令可以传往下层,车体信息也可由下层传往上层。混合式控制系统的行为层和协商层分别在机器人本地控制器和远程控制器上加以实现,这样即满足了移动机器人高层控制策略、远程操作的要求,也满足了移动机器人底层控制实时性、自主决策的要求。本文利用UML语言描述了这种混合式控制系统的设计实现方法。分析了这种控制结构的功能要求,并在此基础上,将这种结构分解为若干相互独立、协作的对象。为移动机器人导航提供了先进的软件控制结构。为了使移动机器人适合远程操作,本文论述了J2EE (Java 2 Enterprise Edition,Java 2企业版)的三层体系结构,以及Web服务(Web Service)技术的应用系统构架,以一些应用实例如远程通信模块等的开发为例讨论了移动机器人遥操作平台的分析、设计与实现,并详细讨论了Web设计的应用、应用服务器中的EJB应用、服务器与控制器之间通讯时的Web服务技术应用。系统采用基于J2EE的三层体系结构的方式使得系统具有很强的伸缩性、通用性、兼容性和可操作性,每一层能够专注于特定的角色和功能。Web服务技术使得系统具有了跨语言平台性和扩展性。在移动机器人将协商层控制策略结合J2EE和Web服务技术,不仅综合了两项技术的优势,提高了平台的可升级和可移植的性能,而且可以将更多的精力集中在功能的设计上。