機器人嵌入式硬件平臺實時驗證機制的研究與實現(xiàn).pdf

1、近些年來，機器人教學與實踐成為學校教育的一個重要環(huán)節(jié)，并得到國家的大力支持。教育機器人本身涉及多種門類不同學科的知識，在多個方面都能鍛煉學生的能力，提高他們的綜合素養(yǎng)。但在實際教學中，很多地區(qū)使用虛擬機器人軟件完成教學任務，這與實體機器人教學相比，學生無法進行實際的動手操作，教學效果就大大折扣。另一方面，機器人學習的門檻較高，對編程水平有較高的要求，枯燥的編程語言很難激發(fā)學生的學習熱情。且現(xiàn)有的C/S工作方式不靈活，需要在本地的機器上安

2、裝復雜的軟件，費時費力。目前來說，一種基于網(wǎng)絡化的機器人控制機制和反饋驗證機制是十分有必要的。
　　本文的理論支撐是國家863課題“機器人模塊化技術”，并在基于博創(chuàng)硬件“創(chuàng)意之星”的機器人開放開發(fā)系統(tǒng)的框架內(nèi)完成主要工作。針對目前缺乏教育機器人的開放開發(fā)平臺的情況，此系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在線的機器人應用程序的開發(fā)，驗證和測試的工作。本文中的驗證機制是指，用戶通過圖形化的方式編寫機器人的應用程序控制機器人的運動，并通過平臺返回的機器人的視頻

3、來驗證程序的執(zhí)行過程及業(yè)務處理邏輯的正確性。基于此，本文的主要工作如下：
　　第一，本文實現(xiàn)了一種在線的圖形化的開發(fā)環(huán)境，減小了控制程序?qū)Φ讓悠脚_和編譯環(huán)境的依賴性，使編程方式變得簡單化和生動化。此部分是實現(xiàn)整個驗證機制的基礎環(huán)節(jié)。具體的實現(xiàn)中，利用Jsplumb技術實現(xiàn)圖元之間的連接并生成控制代碼，并使用遠程過程調(diào)用方法在服務器端進行代碼的編譯并返回編譯后的結(jié)果，最后將執(zhí)行代碼下載到機器人平臺上運行。
　　第二，本文的重點

4、是在圖形化控制機器人的基礎上，設計并實現(xiàn)一個機器人的實時驗證子系統(tǒng)。本文針對視頻流這一傳輸媒介，將驗證機制分為實時驗證機制和準實時驗證機制兩種。實時驗證機制就是在網(wǎng)絡環(huán)境良好的條件下，用戶在瀏覽器端可以遠程實時地觀看機器人的現(xiàn)場視頻，達到驗證的目的。在具體的實現(xiàn)中，我們通過對視頻進行H.264編碼，RTP協(xié)議傳輸?shù)确绞絹肀ＷC實時性。而準實時驗證機制是在網(wǎng)絡條件較差時，通過AJAX技術實現(xiàn)的異步處理方式，用戶也可以訪問存儲后的視頻瀏覽到機