网络技术的发展推动了许多领域技术的革新,其中包括机器人应用领域。网络拓展了机器人的应用空间,延伸了人的操纵范围,网络机器人概念应运而生。南开大学机器人与信息自动化研究所在机器人遥操作(网络机器人前身)领域进行了多年研究,做了大量的工作,并取得了一定的研究成果。许多有意义的成果可以移植到网络机器人这个领域。研究网络机器人系统架构,即网络与机器人更好的融合来为人类提供更便利快捷的服务是本文的初衷。 本文介绍了项目组自主研发的网络机器人对弈平台TTRP,在对比分析了B/S架构与C/S架构的特点之后,将:B/S架构引入到前期开发的TTRP中形成混合架构TTRP网络机器人控制系统。混合架构将两种架构的优点进行了综合,使操作者既可以通过庞大的C/S客户端对机器人进行操作,又能通过浏览器这样的瘦客户端进行操作。这样的设计能满足不同操作者的不同需求,并且系统有比较好的开放性。 针对浏览器基于HTTP协议的特点,引入了Web服务器,处理来自浏览器端操作者的操作请求。充分利用Java跨平台的特点,服务器端采用Servlet处理请求,浏览器端的Applet提供友好的人机交互界面。采用Applet与Java3D三维仿真技术相结合的方式,将TTRP实物平台通过三维仿真的形式在浏览器端呈现给操作者,既减少了通讯量,又能给操作者一个逼真的实时环境。 文中详细介绍了混合TTRP系统核心模块的功能,包括公共模块和人机交互模块。公共模块包括机器人控制器模块、通讯服务器模块。人机交互模块分为C/S人机交互和B/S人机交互。这些核心模块都给出了详细的设计思路和实现细节。针对系统通讯部分的特殊性和重要性,将其单独分章进行了介绍,使得读者对整个系统的数据流有清晰的理解。最后设计了三个典型实验对系统进行验证,实验证明这种设计思路是可行的,有一定的应用价值。