基于互联网的移动机器人远程控制及全景视觉自主导航系统

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机器人在现实中越来越广泛的应用极大的促进了机器人的研究,机器人的相关研究逐渐和多个领域相融合。其中由于网络和人人们的生活息息相关,机器人和网络的结合逐渐成为机器人研究领域内的一大热点。利用网络控制机器人不再是对异地简单机器设备的控制,而是朝着控制复杂功能机器人的方向发展。被控制的机器人已经从过去的简单机械设备发展到了现在的智能化机器人。在危险环境中,对远程控制机器人的应用越来越多,比如危险环境下的探测、远距离跨洲手术、军事国防等领域。远程控制系统中的机器人一般都搭载有视频采集设备。传统的视觉采集设备都利用平面镜头采集视频信息,平面镜头视场角度很小,范围只有40°到50°,只能够获取镜头正前方的局部信息,具有较大盲区,无法满足大范围观测要求的视野,因此为了采集到更大的视野范围,本文开发了一种将全景视觉应用到远程控制中的系统,系统中机器人搭载的鱼眼镜头视角范围是180°—360°,一次性摄取整个半球域的全部场景,能为远程控制提供更多的环境信息。机器人在采集到全景图像信息后会把信息实时反馈到服务器,当用户登录网站后,服务器会对机器人反馈回来的实时视频信息进行编码,并按照一定的传输协议传输到浏览器中。除了对传统视觉采集方式进行改进外,本文还对传统的基于C/S架构模式的远程控制方式进行分析,提出了一种基于B/S架构模式进行开发的远程控制系统。基于B/S模式开发的系统利用网页浏览器登陆即可,无需开发专门的客户端程序。为了实现移动机器人的智能化,在远程控制的基础上加了移动车的全景视觉自主导航,先是远程控制移动机器人到设定好的航标下,然后启动机器人自动导航,机器人会对航标进行目标跟踪、定位,最后实现自主导航。
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