精密机械制造、电子、人工智能、传感器等多学科的蓬勃发展,直接推动了机器人的研究和应用,机器人在人们的生产生活中扮演着越来越重要的角色。随着机器人应用领域不断扩大,人们对机器人的实用性、稳定性和精度要求不断提高,机器人数据管理、远程控制、精确导航成为了机器人研究热点。本论文以Poineer3-DX轮式移动机器人为实验平台,开展了对机器人的管理控制、精确导航的研究工作,在DR定位技术的基础上,对组合定位导航算法进行了研究分析,并完成了机器人远程控制系统设计。论文工作来源于第八届研究生电子设计大赛西南赛区特等奖参赛作品《网络化远程轮式机器人复杂控制系统》,针对实际应用,首先分析了Poineer3-DX机器人控制系统,并提出在远程控制系统中,采用通过无线网络传输数据与GSM短信2种互补的方式来完成服务器对机器人的控制。其次,针对机器人自带DR定位方式误差随时间累积造成长时间运行定位精度变差的问题,提出加入GPS定位系统配合导航,研究了GPS+DR组合导航的方式。服务器对GPS+DR的数据采用卡尔曼滤波方法进行动态融合滤波,然后再将处理后的数据及时反馈给机器人底层,实时调整机器人的位姿,修正机器人的行进路径。GPS+DR组合定位导航的方法充分发挥了GPS定位稳定、DR短期定位精度高的优势,实现了机器人的精确定位,提高了机器人的可靠性,仿真实验也验证了基于卡尔曼滤波的GPS+DR组合导航算法的正确性和可靠性。最后,论文对机器人远程控制系统功能进行了分析,采用C#和SQL Server,完成了基于B/S模式的远程控制系统设计,服务器接收到本地系统传回的数据后,结合组合定位导航算法对数据进行处理,并根据处理后的数据发出相应的控制命令,调整机器人的姿态及控制路径。同时,远程控制系统还实现了电子地图、数据管理、异常报警与紧急控制等其他功能。1.机器人控制：机器人控制分为手动控制和组合任务控制。手动控制实现机器人基本的移动功能,基于实时视频监控得到的环境画面对机器人进行直接控制。组合任务控制是在一段时间内为机器人预先进行路径规划,机器人实现自主定位行走,对目标点的路径选择是基于GRP+DR组合导航进行的,在该控制方式下,能充分发挥机器人自主作业能力,人工干预少,同时也减小网络时延对机器人直接控制的影响。2.数据管理：使用SQL server数据库对机器人传感器数据,状态数据,视频数据进行管理,实现数据的实显,存储,回显。3.电子地图：引入Google Maps服务器,实现地图的加载显示,机器人位置标示,路径绘制等功能4.异常报警与紧急控制：本功能基于GSM网络的数据传输模块来实现,在服务器判定机器人状态异常时,将会发送报警短信到管理员手机上,要求及时的人工支持。同时,在异常情况已发生,但管理员无法连入网络控制机器人时,将以短信的方式发送紧急控制命令,提高系统的安全性。论文通过对Poineer3-DX机器人组合定位导航算法的研究及远程控制系统的设计,为机器人功能开发搭建了一个基础平台,该平台也可作为多种机器人应用开发的公共基础平台,实现机器人不同应用的集成。