论文部分内容阅读
随着Internet的广泛应用和遥操作技术的发展,通过Internet控制异地的硬件设备已成为可能.Internet连接了全球的计算机,它为人们提供了分享数据、图片、影像甚至实时影像的机会,但与远程地点的真实交互还是离不开象机器人这样的智能设备.Web技术与机器人控制技术的结合,促成了基于Web的远程控制机器人概念的诞生.基于Internet网络技术的机器人遥操作平台的实现,扩大了操作的远程化距离,实现了任意节点的访问机制,适应远程管理的技术方向,有利于机器人技术的推广与普及.对远程机器人实现遥操作是目前机器人控制研究领域的课题,它对于工业环境下机器人的远程作业、远程医疗、远程诊断、远程教育及远程制造等技术具有深刻的现实意义.该论文采取的系统的基本功能是通过Internet网络实现对远程机器人的简单操作.一方面,用户在本地发送控制命令给远端的机器人,由远端机器人系统对控制命令加以解释、执行,从而控制机器人完成相应的动作:另一方面,由远端的摄象机等把现场的信息加以采集,并实时传输到远程控制方.论文系统采用Windows DNA(Distributed Network Architecture)模型,利用COM组件技术.由于Windows DNA模型的分层结构,利用组件完成主要业务中间层功能,系统逻辑清晰,可扩展性好,提高了服务器的工作性能.由Internet服务器和机器人服务器构成的两层服务器结构建立了一个基于Internet的遥操作机器人系统.该系统允许任何地方的使用者通过Web浏览器对六自由度机器人进行控制.同时,通过图象和传感器等进行信息反馈,提供了一个有效的方法,使得可以在Internet上实现机器人现场信息的远距离传输.论文还自定义了CAN的应用层协议,通过自定义的CAN协议,不仅可以实现机器人和服务器间的命令传输,而且可以完成它们之间的作业文件的传输.利用组件对象封装了对机器人的控制方法,客户远程调用组件对象从而实现对机器人的控制,定义了组件的IDL接口文件.在论文中的Web服务器端脚本调用组件,使用脚本语言开发的周期短,表示层和实现层分开,系统伸缩性好.在Web服务器上采取了页面标号技术,减少了客户和服务器间的数据通讯量;采取线程池模型技术,提高了服务器的性能;为组件增加了连接器,可以实现系统的信息反推等.论文最后对网络时延(RTT)特性进行了分析,采取了MEP算法.对从互联网上采集的RTT时间序列进行统计分析,总结了时延在不同的距离和网络性质情况下,时延变化了的规律.并且给出了一种新的基于信息理论和最大熵原理(MEP)的变参数自适应RTT估计算法,与传统的参数固定的自回归滑动平均(ARMA)方法比较,MEP算法是自适应的并能迅速动态地跟踪RTT,并在客户端利用了这种方法,最后对结果进行了一些分析.