一種可重構的移動傳感器網絡系統.pdf

1、移動傳感器網絡作為一種新型的測控系統，由于具有傳統靜態(tài)無線傳感器網絡所不具備的機動性能，得到國內外眾多學者和業(yè)內人士關注.各種移動平臺相繼被提出，其自部署、自修復等獨特的網絡功能展現了移動傳感器網絡巨人的應用前景。但這些移動平臺大都基于常見的輪式機構或履帶式機構，在實際應用中，當面對路面崎嶇、溝壑密集等復雜的地形環(huán)境時，常常無能為力。本文借鑒模塊化白重構機器人的設計思想，設計與實現了一種可重構的移動傳感器網絡系統。這種特殊的網絡系統中的

2、節(jié)點都是同構的、能夠彼此對接組裝的、具有自主機動能力的單元模塊。它們可以組合成各種不同的運動結構形態(tài)，通過運行設定的運動步態(tài)，有效提高移動傳感器網絡系統適應復雜地形的能力。
　　 可重構的移動傳感器網絡系統包括上位機、網關和若干可重構移動節(jié)點。上位機控制整個系統行為，進行人機交互。網關負責上位機和節(jié)點之間的數據轉發(fā)。移動節(jié)點具有兩個自由度，四個對接面，多個節(jié)點可以相互對接組裝成多種不同的結構形態(tài)。移動節(jié)點采用基于ZigBee的無

3、線通信與計算模塊，能夠有效穩(wěn)定地組成多跳通信網絡并進行相關數據的處理。關節(jié)具有過載檢測保護功能，通過實時檢測舵機驅動電流的變化，判斷關節(jié)的負載情況。
　　 本文設計了單節(jié)點、雙節(jié)點和三節(jié)點等構形，并對每種構形都進行了步態(tài)規(guī)劃。文章最后搭建了可重構的移動傳感器網絡系統實驗平臺，在該平臺上進行了相關實驗，包括可重構移動節(jié)點爬坡實驗、野外環(huán)境運動實驗和白部署實驗。實驗結果顯示了移動節(jié)點具有良好機動性能，并具有野外多種地形適應能力；自部