基于RMI-IIOP的移动机器人远程监控系统的研究

基于RMI-IIOP的移动机器人远程监控系统的研究

论文摘要

随着机器人技术的发展,机器人的种类日趋增多。不同种类的机器人往往具有不同的硬件平台、操作系统,使用不同的协议进行通信,采用不同的编程语言进行应用程序开发。所有这些不同都体现了机器人的异构性,阻碍着机器人之间的相互通信。因此,如何构建一个通用的平台来实现机器人之间的互相通信,成为一个非常有意义的研究课题。本文采用RMI-ⅡOP中间件技术的方法解决了移动机器人之间的异构性问题,并在此基础上实现了B/S(浏览器/服务器)模式下的移动机器人远程监控。论文首先介绍CORBA规范与Java RMI技术的基本概念,具体分析两者的优缺点,在此基础上深入研究了结合两者优势的RMI-ⅡOP技术。CORBA(公共对象请求代理体系结构)建立了一个跨语言的分布式对象体系构架,提供了一个多种语言对象间进行交互的分布式操作规范,以支持异构分布应用程序间的互操作性及独立于平台和编程语言的对象重用。CORBA非常复杂,要熟练使用CORBA,开发者通常要经历陡峭的培训曲线。Java RMI(Java远程方法调用)是一种分布式系统技术,通过使用Java语言来编写分布式对象,它允许一个Java虚拟机调用运行在位于网络中另一处Java虚拟机的对象方法,为采用Java对象的分布式计算提供了简单而直接的途径。Java RMI仅仅适用于纯Java应用,跨语言特性差,不能与其他语言实现的对象进行通信。RMI-ⅡOP是企业服务器端Java开发的基础,RMI-ⅡOP克服了RMI和CORBA的缺点,融合了RMI和CORBA各自的优点,兼有Java RMI的简易性和CORBA技术的语言中立特性。开发者只需要极少修改就可以在ⅡOP上运行RMI调用,从而能够更加方便地编写分布式程序设计。其次给出系统的实现目标,并针对该目标设计了B/S模式下基于RMI-ⅡOP的包括数据源、Web服务器、监控终端在内的三层分布式网络控制体系结构。数据源包括移动机器人、声纳传感器、激光传感器、摄像头、车载PC以及数据库服务器,Web服务器采用了免费的开放源代码的Tomcat应用服务器,监控终端是任何一台连接到互联网上的计算机。随后详细展示移动机器人软件系统研发流程。首先设计了通用的移动机器人接口,然后针对MobileRobots机器人具体实现了该通用接口,开发出通用的服务器端和客户端。同时利用JMF技术在服务端实现了视频的实时采集和发送,在客户端实现了视频的实时接收和显示。最终进行系统部署和测试,测试结果表明系统具有良好的可操作性、可移植性和跨平台性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 符号说明
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题来源
  • 1.2 研究现状
  • 1.3 论文主要研究内容
  • 第二章 RMI-IIOP中间件技术
  • 2.1 CORBA规范简介
  • 2.1.1 CORBA重要术语
  • 2.1.2 接口定义语言IDL
  • 2.1.3 对象请求代理ORB
  • 2.1.4 IIOP协议
  • 2.2 Java RMI
  • 2.2.1 Java RMi概述
  • 2.2.2 RMI体系结构
  • 2.2.3 RMI的主要特点
  • 2.3 RMI-IIOP
  • 2.3.1 产生背景
  • 2.3.2 技术优势
  • 2.3.3 RMI-IIOP体系结构
  • 2.3.4 RMI-IIOP实现方式
  • 第三章 移动机器人远程监控系统的总体设计
  • 3.1 系统实现目标
  • 3.2 多层分布式网络控制系统
  • 3.2.1 客户机/服务器模式
  • 3.2.2 浏览器/服务器模式
  • 3.3 系统总体结构
  • 3.4 研发实验平台
  • 第四章 移动机器人远程监控系统的软件开发
  • 4.1 接口设计
  • 4.1.1 Java接口简介
  • 4.1.2 声明接口
  • 4.1.3 IDL与Java接口的转换
  • 4.2 控制接口的实现
  • 4.2.1 声明远程接口
  • 4.2.2 定义构造函数
  • 4.2.3 实现远程方法的方法体
  • 4.3 服务器端实现
  • 4.3.1 创建服务类实例
  • 4.3.2 绑定服务类实例
  • 4.4 客户端实现
  • 4.4.1 查找远程对象
  • 4.4.2 用户权限管理
  • 4.4.3 人机交互界面设计
  • 4.5 实时视频监控子系统
  • 4.5.1 子系统总体结构
  • 4.5.2 配置开发环境
  • 4.5.3 JMF重要术语
  • 4.5.4 发送实时视频数据
  • 4.5.5 接收实时视频数据
  • 4.6 系统测试
  • 4.6.1 编译远程对象实现
  • 4.6.2 生成桩和框架
  • 4.6.3 编译源文件
  • 4.6.4 系统运行
  • 第五章 总结与展望
  • 5.1 论文的主要研究工作
  • 5.2 论文的创新点
  • 5.3 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表论文及参加科研情况
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 相关论文文献

    • [1].基于EJB技术的分布式财务系统的研究与应用[J]. 计算机工程与设计 2009(03)

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