学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

分布式微小型机器人通信网络的研究与实现

作　者: 马玉峰
导　师: 胡玉兰
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 分布式 多机器人系统 通信 Ad Hoc NS2模拟器
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 77次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着机器人技术、微型化技术和分布式人工智能的研究与发展,微小型机器人已经在军事和民用上得到了广泛的应用。本文研究的微小型机器人具有体积小、功耗低、能完成移动通信、动态组网,可构成分布式网络系统等特点,并且通常工作在没有现成无线网络基础设施的地方,而Ad Hoc网络是解决这类多机器人通信问题的一种有效途径,它能够为需要协同工作的多个微小型机器人提供一种通信支撑环境。本文结合了微小型机器人特点,参考ISO/OSI模型和TCP/IP模型,对基于Ad Hoc的分布式机器人网络进行了层次划分,主要研究的是数据链路层和网络层的问题。在MAC层研究了隐藏终端和暴露终端问题以及公平接入问题,基于IEEE802.1lDCF接入方式我们提出一种业务流拥塞控制和媒质竞争相结合、并具有网络适应性退避机制的无线自组网MAC新的协议,从而改善分布式机器人之间的公平接入问题。在网络层对目前移动Ad Hoc网络研究领域提出的具有代表性的一些路由协议和算法进行了分析和比较,讨论了分布式路由协议的设计要求,针对分布式微小型机器人网络能量有限的特点提出了基于能量有效的路由协议EERP(Energy Efficiency Routing Protocol),并进行了分析。本文使用NS2模拟器对网络的协议进行了仿真实验,得到相应协议的性能评估报告,为项目实施过程中协议的选择和丌发提供了参考。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-12
第1章 绪论  12-22
  1.1 选题的背景和意义  12-13
  1.2 多机器人间的关系  13-14
    1.2.1 多机器人群体结构  13-14
    1.2.2 多机器人间的通信  14
  1.3 分布式微小型机器人的研究  14-18
  1.4 分布式多机器人系统的通信研究  18-20
  1.5 本文研究内容与章节安排  20-22
    1.5.1 研究方案  20-21
    1.5.2 章节安排  21-22
第2章 多机器人通信网络的研究  22-35
  2.1 多机器人通信的必要性  22-23
  2.2 通信方式  23-26
    2.2.1 隐式通信与显式通信  23-25
    2.2.2 全局通信与局部通信  25
    2.2.3 同步与异步通信  25-26
  2.3 Ad Hoc 网络  26-31
    2.3.1 Ad Hoc 网络的概念  26-27
    2.3.2 Ad Hoc 网络的应用  27-28
    2.3.3 Ad Hoc 的特点  28-29
    2.3.4 Ad Hoc 网络的关键技术  29-31
    2.3.5 Ad Hoc 网络的研究现状  31
  2.4 NS 仿真环境  31-34
    2.4.1 NS 仿真平台介绍  32-33
    2.4.2 NS 仿真流程  33
    2.4.3 常用辅助工具  33-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章 分布式微小型机器人通信网络的结构  35-44
  3.1 通信网络特点  35-36
  3.2 通信网络层次结构  36-38
  3.3 分布式微小型机器人的拓扑体系结构  38-43
    3.3.1 一般移动Ad Hoc 网体系结构  38-41
    3.3.2 战场环境下移动机器人的体系结构  41-43
  3.4 本章小结  43-44
第4章 媒质接入控制层协议分析  44-57
  4.1 信道接入技术分析  44-45
  4.2 隐藏终端和暴露终端  45-47
    4.2.1 隐藏终端  45-46
    4.2.2 暴露终端  46
    4.2.3 解决方法  46-47
  4.3 分布式媒质接入协议的改进  47-56
    4.3.1 问题的提出  47-50
    4.3.2 改进的动态退避算法机制  50-54
    4.3.3 性能仿真与分析  54-56
  4.4 本章小结  56-57
第5章 分布式网络路由协议研究  57-78
  5.1 分布式微小型机器人网络路由层协议的要求  57-60
    5.1.1 动态路由协议的基本要求  57-58
    5.1.2 控制与处理开销问题  58-59
    5.1.3 多跳路由能力和路由环路避免问题  59-60
    5.1.4 动态网络拓扑维持  60
  5.2 路由协议分析  60-68
    5.2.1 路由协议的分类  60-62
    5.2.2 几种典型的路由协议  62-65
    5.2.3 路由协议的比较  65-68
  5.3 Ad Hoc 路由协议仿真与结果分析  68-73
    5.3.1 性能评估指标  68
    5.3.2 环境和参数设置  68-70
    5.3.3 仿真结果与讨论  70-72
    5.3.4 小结  72-73
  5.4 分布式机器人网络节能路由协议研究  73-77
    5.4.1 节能问题  73-74
    5.4.2 节能路由 EERP 协议  74-75
    5.4.3 仿真结果与分析  75-77
  5.5 本章小结  77-78
结论  78-80
参考文献  80-84
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  84-85
致谢  85

相似论文

  1. 卫星光通信粗瞄控制系统的设计及故障诊断,V443.1
  2. 基于无线通信的弹载计算机系统BIT设计,TJ414
  3. 列车动态监控系统的研究,U284.48
  4. 低压电力线载波通信综合实验系统的研究与应用,TM73
  5. Ad-Hoc网络多信道MAC层协议的信道分配问题的研究,TN929.5
  6. 跳频通信系统中同步及频率自适应算法研究,TN914.41
  7. 基于直扩序列的多普勒无线定位技术研究,TN914.42
  8. 网络语音传输丢包的恢复技术,TN912.3
  9. 多基地高频雷达固定站中央主机软件研制,TN957.5
  10. 基于OLSR的Ad Hoc网络功率意识路由协议,TN929.5
  11. 分布式系统的故障注入方法研究,TP338.8
  12. 并行分布式网络模拟器PDNS容错技术的研究,TP302.8
  13. 面向海量邮件的检索系统研究与实现,TP393.098
  14. SIP协议研究及其在视频通信中的应用,TP393.04
  15. 高性能恒温晶体振荡器温度控制系统的研究,TN752
  16. 水声通信网络MAC协议研究,TN929.3
  17. 含分布式电源的微电网控制策略研究,TM61
  18. 低压电力线载波通信可靠性研究,TM73
  19. 基于Ad Hoc网络技术的野战通信网络关键技术研究,TN929.5
  20. 宽频带槽式天线的研究与应用,TN92
  21. 基于移动Agent的分布式网络通信机制的研究,TP393.02

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
© 2012 www.xueweilunwen.com