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基于Android平台的移动机器人远程控制系统

作　者: 燕飞
导　师: 李晓明
学　校: 浙江理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 移动机器人 远程控制 Android JMF JNI
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 4次
引　用: 0次
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内容摘要


随着机器人控制技术和互联网技术的发展，利用网络远程控制机器人成为机器人远程控制的一种新方式。目前，国内对基于网络的移动机器人远程控制技术的研究已取得了不少研究成果。已研发出的移动机器人远程控制系统的控制端多计算机。虽实现了对移动机器人远程控制，但是在控制端灵活性方面略显不足。因此，本文从提高控制端的灵活性着手，将当前发展迅速的移动智能终端系统Android平台与移动机器人相结合，设计了一种通过移动智能终端远程控制移动机器人的方案，即基于Android平台的移动机器人远程控制系统。实现了通过搭载Android平台的智能移动终端远程控制移动机器人。首先，本文介绍了基于Android平台的移动机器人远程控制系统的设计思想，即利用搭载Android平台的手机或平板电脑，通过无线网络，实现对移动机器人的远程控制。接着本文分析了该远程控制系统的结构及控制原理。系统包括基于移动机器人服务器端和基于Android平台的客户端。服务器将移动机器人机载摄像头拍摄的路况视频发送给客户端，客户端接收并显示路况视频，操控员根据实时路况视频，远程控制移动机器人。然后，根据设计方案，开发了一套基于Android平台的移动机器人远程控制系统。利用JMF（Java Media Framework）及Socket编程实现了服务器与客户端之间的视频传输。通过JN（IJava Native Interface）实现了Java程序对移动机器人的底层控制。在开发过程中，先后研究了两套控制方案，并对两种方案进行比较。最后，为了验证上述基于Android平台的移动机器人远程控制系统的可行性,对系统进行了测试。首先对服务器与客户端之间的视频传输做了网络传输延时测试。测试结果表明，该系统服务器与客户端通过无线局域网进行视频传输，延时很小。然后对整个系统进行了实测。在布置好的避障场地中，操控员通过Android平板电脑，远程控制移动机器人在场地内运动并躲避障碍物。经测试，本文设计的基于Android平台的移动机器人远程控制系统达到了设计的基本要求。实现了对移动机器人的远程控制，控制灵活性及连续性良好，控制体验出色。而且服务器和客户端应用程序界面友好、易于操作。形成了基于Android平台的移动机器人远程控制系统的雏形。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 引言  9
  1.2 研究背景及研究意义  9-10
  1.3 移动机器人远程控制研究现状  10-13
    1.3.1 国外研究现状  10-12
    1.3.2 国内研究现状  12-13
  1.4 本文研究目的  13-14
  1.5 本文主要研究内容  14-15
第二章 远程控制系统分析与设计  15-25
  2.1 引言  15
  2.2 系统原理与结构  15-17
    2.2.1 系统设计思想  15-16
    2.2.2 系统结构  16-17
  2.3 系统硬件方案  17-21
    2.3.1 Android 平台  17-20
    2.3.2 IN-R 移动机器人  20-21
  2.4 系统原理及软件架构  21-25
    2.4.1 系统原理  21-22
    2.4.2 系统软件架构  22-23
    2.4.3 视频模块  23-25
第三章 远程控制系统实现  25-50
  3.1 引言  25
  3.2 通讯机制  25-28
    3.2.1 TCP/IP 协议  25-26
    3.2.2 系统通讯机制  26-27
    3.2.3 控制协议  27-28
  3.3 系统服务器实现  28-34
    3.3.1 服务器主界面开发  29-30
    3.3.2 JMF 技术实现服务器视频采集  30-33
    3.3.3 JNI 技术实现底层交互  33-34
  3.4 系统客户端实现  34-50
    3.4.1 客户端登陆界面  35-36
    3.4.2 客户端视频接收及显示实现  36-39
    3.4.3 客户端控制界面及控制算法  39-50
      3.4.3.1 控制版本 I  39-42
      3.4.3.2 控制版本 II  42-50
第四章 系统测试  50-56
  4.1 引言  50
  4.2 网络传输延时测试  50-53
    4.2.1 网络延时测试原理  51
    4.2.2 延时数据采集及统计  51-52
    4.2.3 实时性分析  52-53
  4.3 系统实测  53-56
    4.3.1 测试方法  53-55
    4.3.2 测试结果  55-56
第五章 总结与展望  56-58
  5.1 总结  56
  5.2 展望  56-58
参考文献  58-60
攻读学位期间的研究成果  60-61
致谢  61

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 机器人技术 > 机器人
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