视觉移动车的网络远程控制的研究与实现

论文摘要

本文针对我校“211工程”建设的重点项目之一的—基于远程机器人的无线遥测遥控系统，以我们自行设计、研制的基于视觉的移动车VGV(Visual Guided Vehicle，简称VGV)为研究对象，设计并实现了通过网络进行远程控制VGV跟踪目标的控制平台和动态环境下实时避障路径规划的仿真。 远程控制部分是采用基于Internet的远程控制，使用SerComm NCS500型网络摄像机拍摄跟踪目标的运动情况及周围环境信息，反馈到控制台由操作人员对跟踪小车的跟踪路径进行规划，控制跟踪小车的运动，从而完成复杂环境下的跟踪任务。着重在远程控制系统中的共性问题如：网络时延问题、软件体系架构、人机界面、视频图像传输和小车跟踪路径的规划方法等方面做了深入地分析和研究，并设计开发一个在Web下基于视觉控制的移动车的远程控制系统和路径规划，不仅实现了原系统不同开发语言之间的互操作功能，而且也极大地提高了系统的跨平台性、互操作性和可扩展性。 路径跟踪是VGV的智能控制部分，它告诉VGV如何精心跟踪规划运动。 本文通过对当前机器人路径规划方法的简要介绍及总结，针对我们的实验环境和要求，采用合成路径规划，根据摄像机的摄像来进行适时调整运动路线及运动行为，以达到很好的跟踪目标的要求。采用模拟人的思维模糊概念来建立空间模型大大减少了模型的复杂度，且使用改进的D*算法进行二次寻优，该方法建模容易，算法简单，能够满足移动车导航的实时性要求，具有一定的实用价值，并改变传统使用VC等语言编辑的算法，使用跨平台、操作移植性好的JAVA语言进行编程。有一定的实用价值。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.1.1 课题研究的背景
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.2 网络远程控制的发展概况
• 1.2.1 网络远程控制的发展简史
• 1.2.2 网络远程控制的应用概况
• 1.2.3 网络远程控制的研究概况
• 1.3 本课题研究的主要内容
• 第2章 基于视觉的移动车的结构组成与方位确定
• 2.1 引言
• 2.2 VGV的结构与构成
• 2.3 几种常见的移动机构
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于网络的远程控制的研究
• 3.1 引言
• 3.2 相关技术简介
• 3.2.1 Java
• 3.2.2 JSP
• 3.2.3 HTML与XML
• 3.3 移动车远程控制的发展
• 3.4 网络控制系统的网络延时问题
• 3.4.1 网络控制系统的介绍及发展状况
• 3.4.2 网络控制系统面临的基本问题
• 3.4.3 网络延时的基本分析
• 3.4.4 解决网络延时方法的展望
• 3.4.5 本文对网络延时的处理
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于视觉的VGV网络远程控制的实现
• 4.1 VGV远程控制系统结构设计
• 4.1.1 系统总体结构简介
• 4.1.2 浏览器/服务器（B/S）监控子系统的结构设计
• 4.1.3 客户/服务器（C/S）监控子系统的结构设计
• 4.1.4 B/S监控系统和C/S监控系统的连接
• 4.1.5 多线程编程
• 4.2 VGV服务器端设计
• 4.2.1 系统配置
• 4.2.2 系统通信
• 4.2.3 用户管理系统设计
• 4.3 VGV远程系统客户端设计
• 4.3.1 Java Applet
• 4.3.2 Web用户界面
• 4.4 本章小结
• 第5章 VGV的路径跟踪控制及相关问题
• 5.1 路径跟踪问题的一般描述
• 5.2 路径规划的研究现状
• 5.3 常用的路径规划方法
• 5.3.1 传统路径规划方法
• 5.3.2 智能路径规划方法
• 5.4 本文的路径规划方法
• 5.4.1 路径规划方法的提出
• 5.4.2 路径规划方法的实现
• 5.5 虚拟现实技术在路径规划中的应用
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢