基于WSN環(huán)境的多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作平臺(tái)的構(gòu)建.pdf

1、隨著微電子技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)、片上系統(tǒng)、無線通信技術(shù)、低功耗嵌入式技術(shù)、信息處理以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等基礎(chǔ)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)和傳感器技術(shù)的研究均取得了令人矚目的成果。一方面，在解決時(shí)間上、空間上、功能上呈分布式的復(fù)雜任務(wù)時(shí)，由多個(gè)機(jī)器人組成的多機(jī)器人系統(tǒng)比單個(gè)機(jī)器人更具優(yōu)勢(shì)，多機(jī)器人系統(tǒng)具有更高的并行性、容錯(cuò)性、靈活性和高效性。另一方面，由眾多的部署在被檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的廉價(jià)微型傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless

2、Sensor Network, WSN)，因其具有功耗低、成本低、分布式以及自組織等特性，為信息的感知與獲取提供了重要手段。本文將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與多機(jī)器人系統(tǒng)各自的功能特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了基于WSN環(huán)境的多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作平臺(tái)。
　　首先，對(duì)基于WSN環(huán)境下的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)及其控制平臺(tái)的需求進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出由WSN、多移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)以及多應(yīng)用平臺(tái)控制系統(tǒng)三部分組成的整體框架。同時(shí)，設(shè)計(jì)了各部分間相互通信的數(shù)據(jù)格式和指令格式。

3、
　　其次，抽象出了WSN環(huán)境模型，該模型以Zigbee網(wǎng)絡(luò)作為末端傳感器數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò),以WiFi網(wǎng)絡(luò)作為WSN模塊之間的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計(jì)了WiFi網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中包括節(jié)點(diǎn)的接口設(shè)計(jì)、電路原理圖、節(jié)點(diǎn)的PCB圖等；并給出了Zigbee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，及Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軟硬件設(shè)計(jì)等。
　　再次，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的總體框架進(jìn)行了設(shè)計(jì)，提出了內(nèi)部藍(lán)牙通信的思路，將移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)分為兩部分，即Android移動(dòng)平臺(tái)和運(yùn)動(dòng)控制平