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本文在对现有的遥操作系统广泛调研的基础上,结合了老年人看护的应用背景,研究了基于因特网的室内移动机器人遥操作系统。本论文所做的主要工作简述如下:
1.提出了一种家庭室内环境下低成本的移动机器人定位方法。在移动机器人本身缺乏可以用来定位的传感器的情况下,该方法使用了图像差分和光流为移动机器人定位。整个定位系统的成本低廉,定位的精度完全满足遥操作系统的需要。
2.论文对室内家庭环境进行了分析,提出了图像差分参考帧动态更新的方法。该方法能解决室内环境变化的情况下如何使用图像差分法进行移动机器人定位的问题。并且由于该方法更新了参考帧,客户端将获得更好的视觉临场感。
3.论文基于VFH提出了一种路径规划和导航的方法。该方法能够成功避开室内环境下的动态障碍物,寻找从起点到目标点的路径。本文的仿真实验证明了该方法的有效性和可行性。
4.论文提出了一种用于移动机器人传输反馈信息的网络协议。该协议能鉴别网络拥塞丢包和无线信道错误所导致的丢包。与UDP协议相比,该协议具有TCP友好的特点。与其他的TCP友好的协议如TFRC和TTP相比,该协议又能鉴别丢包的类型,从而避免盲目地降低视频反馈的发送速率。
5.论文提出了一种基于对象编码和感兴趣区域的视频信息反馈传输方法。相比于以往遥操作系统中直接传输所有远程视频反馈的方法,该方法能显著地降低要传输的视频反馈数据量,提高传输的效率和降低传输的延时。
6.论文将上述研究内容结合,构建了一个跨平台的远程遥操作系统。该系统为今后的研究工作打下了基础。
本文的研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助,项目编号60475027.