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机器人视觉临场感及遥控系统中的无线通信技术的研究

Form: 论文之家作者：樊湄筑 Publish: 2007-7-18 Hits:-

【中文题名】

机器人视觉临场感及遥控系统中的无线通信技术的研究

【英文题名】

The Wireless Communication Technology of the Robot Telecontrol System

【学科专业】

交通信息工程及控制

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-7-18

【中关键词】

机器人,OFDM,临场感,图像通信,数据通信,可靠性

【英关键词】

mobile robots,OFDM,teleoperation image,telecommunication,data telecommunication,reliability,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>机器人技术>机器人>

【论文摘要】

随着人工智能的研究逐渐形成规模并迅速发展成为一门崭新的学科，机器人技术和应用领域也得到了发展。如今，机器人已不仅仅是简单替代人类进行生产劳动的工具，它已经开始具备类似人类智能的学习、推理、决策等能力，广泛应用于工业制造、航天航空、国防、医学护理等领域，其应用前景日趋广泛。同时，如何为地面移动机器人配置实用、可靠的遥控设备，实现良好的人机交互功能成为地面移动机器人研究的主要课题。本论文是以清华智能车THMR-V系统为研究背景，重点讨论了机器人视觉临场感及遥控系统中的图像无线传输系统和数据无线通信系统。在图像无线传输部分，重点讨论了一种新的调制传输技术OFDM，研究了它的理论意义和实际测量结果，并用Okumura模型具体分析了影响系统可靠性的因素以及如何提高可靠性的方法，获得了把这种技术应用于机器人系统中能够确切提高图像无线传输的质量和效果的结果。在数据无线通信部分，从软、硬件两方面尝试改进，通过理论上用Okumura模型计算预测分析和实际系统的现场数据测试，比较得出了设备的优劣，在硬件上做出选择，并对软件通信程序进行了设计和改进，同时分析影响数据通信可靠性的因素以及如何获得提高可靠性的方法。

【论文题纲】

中文摘要	6-7
ABSTRACT	7-8
序	8-12
1 引言	12-13
2 视觉临场感及遥控系统的研究背景	13-21
2.1 关于移动遥操作机器人的研究	13-16
2.1.1 智能移动机器人	13
2.1.2 遥操作机器人	13-15
2.1.3 临场感技术	15-16
2.2 国内外智能移动机遥操作机器人的发展现状	16-21
2.2.1 国外智能移动机器人发展现状	16-17
2.2.2 国内智能移动机器人发展现状	17-19
2.2.3 论文主要研究工作	19-21
3 视觉临场感及遥控系统的关键技术及结构	21-26
3.1 视觉临场感及遥控系统的关键技术	21-22
3.1.1 图像的无线传输技术	21
3.1.2 数据的无线通信	21-22
3.2 系统的结构及组成	22-26
3.2.1 移动机器人站MRS	22-23
3.2.2 移动指挥站MCS	23-26
4 多载波宽带无线通信技术	26-36
4.1 OFDM技术的背景	26-27
4.1.1 概述	26-27
4.1.2 多载波调制	27
4.2 正交多载波调制技术(OFDM)原理	27-32
4.2.1 OFDM系统的调制和解调	28-30
4.2.2 OFDM的保护间隔和循环前缀	30-32
4.2.3 OFDM的参数选择	32
4.3 OFDM的优缺点及其应用	32-36
4.3.1 OFDM调制技术优缺点	32-33
4.3.2 OFDM技术的应用	33-36
5 图像无线传输系统的设计与实现	36-48
5.1 图像无线传输系统的构成	36-40
5.1.1 系统要求及技术指标	36-37
5.1.2 图像无线传输设备选择	37-38
5.1.3 Trans Video1200技术指标	38-40
5.2 COFDM传输方案	40-43
5.2.1 传输模式	40-41
5.2.2 系统结构	41-43
5.3 图像无线传输设备的性能及使用	43-45
5.3.1 电台的配置及参数设置	43
5.3.2 Okumura模型移动通信覆盖半径预测	43-45
5.4 现场实验及实验结果	45-48
5.4.1 现场实验	45-46
5.4.2 实验结果及分析	46-48
6 数据无线通信的设计与实现	48-67
6.1 数据无线通信系统软硬件总体结构	48-50
6.1.1 数据无线系统的构成	48-49
6.1.2 系统软件功能与设计	49-50
6.2 数据通信电台的功能及使用	50-56
6.2.1 数据电台的选择	50-51
6.2.2 电台的配置安装	51-52
6.2.3 电台参数设置	52-53
6.2.4 Okumura模型移动通信覆盖半径预测	53-56
6.3 实测结果及分析	56-59
6.3.1 现场实验	56-57
6.3.2 影响数据电台通信可靠性的因素	57-58
6.3.3 提高数据电台可靠性的措施	58-59
6.4 串口通信软件实现	59-63
6.4.1 串口通信软件流程	59-61
6.4.2 串口的初始化	61-62
6.4.3 串口的读操作	62-63
6.4.4 串口的写操作	63
6.5 无线通信数据的格式	63-67
6.5.1 遥操作命令数据包	63-64
6.5.2 车体状态信息数据包	64-65
6.5.3 工作模式切换数据包	65-66
6.5.4 优先级更改请求和返回	66-67
7 总结与展望	67-69
7.1 论文总结与结论	67
7.2 改进与展望	67-69
参考文献	69-71
作者简历	71-73
学位论文数据集	73

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.389581



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