教育機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、虛擬機(jī)器人的研究與應(yīng)用推動(dòng)了機(jī)器人教學(xué)的發(fā)展，為實(shí)物機(jī)器人的理論研究提供了一個(gè)新平臺(tái)，也為機(jī)器人教學(xué)創(chuàng)造了新的認(rèn)知環(huán)境。然而，當(dāng)前不少教育機(jī)器人仿真系統(tǒng)還停留在單機(jī)模式，而且缺少對(duì)聲音的支持。為了彌補(bǔ)這些不足，更好地促進(jìn)機(jī)器人教育的發(fā)展，本文在原有單機(jī)仿真平臺(tái)RobotCAD的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一款面向虛擬機(jī)器人競(jìng)賽的網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)。 首先，分析了本平臺(tái)的需求，從功能、網(wǎng)絡(luò)通信以及架構(gòu)三個(gè)方面設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案。重點(diǎn)討論了網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)

2、議以及網(wǎng)絡(luò)引擎的選擇問題，提出將分布式對(duì)象技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)開發(fā)中，并對(duì)仿真同步問題進(jìn)行了研究；通過對(duì)兩種典型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的分析和比較，確立了以服務(wù)器為中心的C/S架構(gòu)方案。 其次，對(duì)本平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)問題進(jìn)行了深入研究。設(shè)計(jì)了基于分布式對(duì)象的機(jī)器人創(chuàng)建與銷毀方案，在該方案基礎(chǔ)上，提出了RPC功能的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的姿態(tài)更新。為了解決多機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制問題，設(shè)計(jì)了一個(gè)多控制器管理類，在其中提出了基于IP地址的配對(duì)方案，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器

3、人與控制程序的配對(duì)。還研究了航位推測(cè)技術(shù)在機(jī)器人同步仿真中的應(yīng)用方法，并針對(duì)虛擬機(jī)器人競(jìng)賽對(duì)聲音的需求，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于FMOD引擎的聲音系統(tǒng)。 最后，利用RakNet引擎建立了網(wǎng)絡(luò)通信功能，實(shí)現(xiàn)了客戶端和服務(wù)器的通信。并對(duì)聲音系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示，該聲音系統(tǒng)可以很好地滿足虛擬機(jī)器人競(jìng)賽的需求。 本文提出并實(shí)現(xiàn)的教育機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽平臺(tái)在使用過程中取得了較好的效果。與RobotCAD相比，學(xué)生更熱衷于參加虛擬機(jī)器人競(jìng)