【摘 要】
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遥操作可实现人对机器人的远程操控,被广泛应用于极端环境探索、远程手术等领域。遥操作系统通常由主端设备、从端设备、主从端之间的通信链路组成,其中通信过程的不确定性是其实际应用的一个核心瓶颈。而现有研究通常对通信过程进行理想化仿真或直接使用有线、无线局域网进行通信,导致遥操作系统在面向实际任务时的整体效果难以衡量,阻碍了其应用。因此,本文设计并实现了面向遥操作系统的自定义通信链路,内容如下:1、针对遥
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遥操作可实现人对机器人的远程操控,被广泛应用于极端环境探索、远程手术等领域。遥操作系统通常由主端设备、从端设备、主从端之间的通信链路组成,其中通信过程的不确定性是其实际应用的一个核心瓶颈。而现有研究通常对通信过程进行理想化仿真或直接使用有线、无线局域网进行通信,导致遥操作系统在面向实际任务时的整体效果难以衡量,阻碍了其应用。因此,本文设计并实现了面向遥操作系统的自定义通信链路,内容如下:1、针对遥操作系统易受地理位置限制的问题,设计并实现了基于网络模拟器(Network Simulator 3,NS3)的自定义通信链路。首先,在有线连接下,构建了遥操作系统基础架构。然后,基于NS3实现了信道参数可调节的网络传输模型。最后,完成了基于NS3的自定义通信链路搭建,并实现了遥操作数据的跨网络传输。2、针对遥操作无线通信传输测试平台缺乏的问题,设计并实现了基于通用软件定义无线电外设(Universal Software Radio Peripheral,USRP)的自定义通信链路。首先,基于USRP实现了滤波器组多载波调制无线通信算法。然后,搭建了基于USRP的自定义通信链路。最后,实现了遥操作数据的无线传输。实验结果表明:基于NS3的自定义通信链路可以模拟网络的时延、抖动、丢包等参数,可用于研究跨网络传输的遥操作系统。基于USRP的自定义通信链路可以搭载物理层通信算法,可用于研究无线传输下的遥操作系统。
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