文档介绍：分类号:密级:U D C :编号:工学硕士学位论文移动机器人遥操作系统设计硕士研究生:王清山指导教师:孙华教授学位级别:工学硕士学科、专业:检测技术与自动化装置所在单位:自动化学院论文提交日期:2013年12月论文答辩日期:2014年3月学位授予单位:哈尔滨工程大学万方数据万方数据Classified Index::A Dissertation forthe Degree of of a Remote Control System for Mobile RobotCandidate:wang qing shanSupervisor:Prof. SunHuaAcademic Degree Applied for:Master of EngineeringSpeciality:Detection Technology and Automatic EquipmentDate of Submission:December, 2013Date of Oral Examination:March, 2013University:Harbin Engineering University万方数据万方数据哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字):日期:年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字):导师(签字):日期:年月日年月日万方数据万方数据移动机器人的遥操作系统设计摘要第三次工业革命以来,随着机器人控制技术的不断更新和网络通信技术的发展,促使一个新的研究热点的产生。就是将机器人控制技术与网络通信技术有效地结合在一起,在机器人原有控制的基础上实现网络化,形成了基于网络通信的遥操作机器人。本设计就是借助网络这个信息通信方式进行数据传输、发送指令,达到遥控移动机器人的目的。本设计主要实现的是移动机器人和PC机之间的无线通信,通过网络进行信息传输,把控制指令传达给远端机器人。整个系统以NIOSII嵌入式软核、uC/OS-II实时操作系统以及NicheStack TCP/IP协议栈为基础;利用NIOSII嵌入式软核具有的软硬件协同设计能力,设计了移动机器人的整个遥操作系统;通过uC/OS-II实时操作系统完成对网络芯片DM9000A通信流程以及系统中的其他任务调度和管理;借助NicheStack TCP/IP协议实现系统的网络通信功能。最终完成了通过无线网络对移动机器人的远程控制。本设计基于嵌入式系统技术SOPC,完成了机器人遥操作系统的总体设计。又包括软件和硬件设计。系统的硬件设计包括无线通信网络模块、视频图像采集模块、电机驱动控制电路、光电码盘信息采集模块,以及超声波、地磁传感器和GPS数据采集模块。进行了系统SOPC的开发,由硬件(Quartus II和SOPC Builder)和软件(Nios II IDE)两部分组成。硬件开发包括生成整个NIOSII系统和系统外的PLL模块、光电码盘、超声波信息采集模块、视频信息初始化和采集模块。SOPC的软件开发是依靠内嵌的uC/OS的实时操作系统对整个系统任务的调度和管理。遥操作系统的软件开发还编写了PC端人机交互界面,在上位机显示通过无线网络传输回来的数据,包括移动机器人周围环境的视频图像和机器人的地理坐标信息。操作人员可以借助人机界面发出指令对移动机器人进行遥控操作,完成相应的动作。最后对系统设计进行了实验验证,通过设计的无线网络,可以遥操作机器人到达指定位置,前进途中摄像头会获取周围的环境图像信息,然后利用无线网络传到上位机界面,并可以采集各个传感器模块的数据。关键字:机器人遥操作;FPGA;TCP/IP协议;图像采集万方数据哈尔滨工程大学硕士学位论文万方数据移动机器人的遥操作系统设计A