移动机器人网络控制的实现

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２０ 年 第 ２ 期 ０８
计 算 机 系 统 应 用
移 动 机 器 人 网 络 控 制 的 实 现
Ｒｅ ｌ ａ ｉ ｆ Ｒ ｂ ｔＣｏｎ ｒ ｌ ｃ ｎ ｏ ｉ ｓ Ｂ ｓ ｄ ｏｎ Ｎｅ ｗｏｒ ｓ ａ ｉ ｔｏｎ ｏ ｏ ｏ ｚ ｔｏ Ｔｅ ｈ ｏｌ ｇ ｅ ａ ｅ ｔ ｋ 王克敏 杨东勇
２０ 年 第 ２ 期 ０８
从 两个方面来 解决。首先 ， 由于视频 信息 的数据 量非 常大 ， 以可 以对原始图像进行压 缩 ， 而减 少视频传 所 从 输的数据量 ； 其次 ， 要在 网络时延不确定 的情况下保持 图像 的连续性 。
２ 系统设计
移动机 器人 的远程控 制的实现 方式 有 Ｃ Ｓ 式和 ／模 Ｂ Ｓ模式 。而两种模式各有长 短。Ｃ Ｓ模式 相对 于 Ｂ ／ ／ ／ Ｓ 模式 有较 强 的安 全性和 交 互性 ， 另外 采 用 Ｃ Ｓ模 式 ／ 将降低 网络 通信 量。 因此 ， 系统 才 用 Ｃ Ｓ模式 。同 该 ／ 时， 由于 Ｊ Ｖ Ａ Ａ技 术的强 大界 面开发 功能和 平台可移植 性， 我们将采 用 ＪＶ Ａ Ａ技 术 ， Ｊｕｄ ｒ 开 发 工具 实 以 Ｂ ｉｅ 为 ｌ
摘
（浙江工业大学 浙江省 杭 州市 ３０ ２ ） ］０ ３
要 ：实现 一 个基 于 Ｃ Ｓ模 式 的 网络 移 动 机 器人 控 制 系 统 ， 户 可 以通 过 网络 控 制 机 器 人 移 动 。 该 系统 可 分 ／ 用
为 三部 分 ： 频 监 控 模 块 、 程 控 制 、 态信 息 的反 馈 和 处 理 。其 中 ， 了实 现视 频 的 实 时 传 输 ， 先 用 视 远 状 为 将 Ｍ — ＰＧ 压 缩技 术 对 原 始视 频 进 行 压 缩 ， 后 通 过 ＲＰ协 议 来 进 行 传 输 。 为 了使 用 户 的指 令 能 及 时 有 ＪＥ 然 Ｔ 效 传 输 给 机 器人 ， 用 面 向连 接 的 Ｓｃｅ 技 术 。 为 了使 操 作 者 ， 采 ｏ ｋｔ 更加 直 观 的 感 觉 到机 器人 的 移 动 效 果 ， 实 时地 描 绘 机 器人 的行 走 线路 图 。 最后 介 绍 了移 动 机 器人 网络 控 制 实验 系统 的设 计 及 实验 结果 。
３ 系 统 的 实 现
３ １ 视频监控模块 的实现 ．
视频监控模块 的功能就是 要把摄像 头采集 的视频 实 时的传输 给客 户。为 了保 证视频 传 输实 时性 ， 们 我
Ａ ｐｃｔｎＣｓ ｐｌａｏ ａｅ实用案例 ５ ｉ ｉ ９
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计 算 机 系 统 应 用
关键 词 ：移 动机 器人 远 程 控 制 ＲＰ 无 线 传 输 Ｔ 视频监控 ｏ ｋｔ Ｓ ｃ ｅ
１ 引 言
随着网络技 术的 飞速 发 展 ， 使得 通过 网络 进行 各 种事 物 的操作 成为可 能 ， 而基于 网络 的机 器人控 制 从 就应允 而生 。基 于 网络 的机器 人 的思想 是 Ｋ ｎＧ ｌ ｅ ｏｄ — ｂ ｒ １９ ｅｇ于 ９ ４年春 首先 提 出 的… 。其 最初 的 构想 是 给公 众提供 可通过 万维 网访 问 的遥控 机 器人 ， 支持 并 用户 对其实施 远程操 作 。之 后 ， 越来 越 多的研 究人 员 和 组织将 各种 可控设 备和 机 器人 连 接 于 Ｉ ｅｎ ｔ 比 ｎ ｒｅ。 ｔ 较著 名的基 于 Ｗｅ ｂ的移 动机 器 人远 程控 制系 统有 瑞 典联 邦 工 学 院 的 Ｋ ｅ ｎＴ ｅ Ｗｅ ， 国 Ｃ ｒｅ ｉ ｈ ｐ Ｏ ｈ ｂ 美 ａｎ ｇ ｅ Ｍｅｏ ｌｎ大学 的 Ｘ ｖ ｒ德 国 Ｂ ｎ ｌ ａｉ ， ｅ ｏ ｎ大学开 发的 用于博物 馆导航 的 Ｒ ｉ ｈ ｏ和 Ｍｉ ｒ ， ｎ ｎ ｖ 以及 Ｎ Ｓ ｅ ａ Ａ Ａ的火星 极地 登 录者 ＭａｓＰ ｌｒ ａ ｄ ｒ ｒ ｏ ｎ ｅ 等… “ ａＬ ｏ 而这些 网络机器人 中大多数是依靠 机器人 的 自身 的传感器来定 位、 航 的。 由于传感 器 的误 差和 复 杂 导 的环境 ， 常这样 的 定位会产 生很 大 的误差 ； 通 另外 ， 移 动机 器人本 身所能携 带 的传 感器数 量有 限 ， 不可 能采 集到充分 的环境信 息 。为 了解决 这些 问题 ， 本文 在 依靠 自身 的传感器 的基础上 引入 了环境 传感 器 （ 网络 摄像头 ） 。同时为 了让 用户能 够 时刻 了解 机器 人 的状 态， 从而对机器人响应控制指令 的有效性 加 以判 断 走路 径显示 出来 。视频 服
务器 主要就是 把摄像 头采 集图像信 息进行压 缩后 ， 实 时地传输给客 户端 。控 制服 务器 把来 自客 户端 的控 制 指令进行解析 ， 然后 控制机 器人移 动 ， 同时 ， 把机 器 对
人 的反馈 的状态信 息保存 并发送给 客户端 。同时 ， 按
现 该 系统 。 基 于 网络 的移 动 机 器 人 远 程 控 制 系统 结 构 如 图 １ 所 示 。该 控 制 系 统 由客 户 端 、 频 服 务 器 、 制 服 务 视 控
器、 移动机器 人构成 。客 户端 主要是 把 用户 的控制 指 令通 过 网络 发送给服 务 器 ， 同时把 从视频服 务器接 受 的视频实 时地 显示 出来和 把来 自控 制服 务器状态信 息
系 统 的 实 现 我 们 可 以 把 系统 分 为 视 频 监 控 模 块 ， 程 远
控制 以及信息反馈和处理 三部分 。
需要服务器每时每 刻都要把状态信息 传输给 用户。为
了使 用户能 更直接 的感受 到机 器人 的指令 响应 效果 ， 本文 根据传感 器 的反 馈信 息进 行处 理后 ， 自动 的描 绘 出机 器人 的行走路线 。