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《浙江工业大学》 2012年
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移动机器人网络控制传输协议的研究

黄涌  
【摘要】:利用互联网实现移动机器人的远程控制具有广阔的应用前景。移动机器人网络控制系统对数据的实时传输和传输质量具有较高的要求,在有限带宽及存在拥塞的互联网环境和无线环境下,保证控制系统中数据的实时传输和传输质量具有重要的研究意义。 本文主要对移动机器人网络控制系统的传输协议进行了研究。相关工作主要包括以下几个方面: (1)对移动机器人网络控制系统相关传输协议进行了分析,设计了一种基于UDP传输层协议的应用层RTSMP(Robot Transport Streaming and Message Protocol)协议,通过RTSMP协议,网络控制系统可传输各种类型的消息数据和流媒体数据。 (2)针对网络控制系统中控制指令传输的可靠性要求,在RTSMP协议中设计了类TCP的确认和超时重传算法。 (3)为了满足流媒体数据传输时的实时性和平滑性等要求,提出一种基于TFRC(TCPFriendly Rate Control)的TFRC-Re拥塞控制机制。在TFRC-Re机制中,采用机器人服务器与控制端之间的往返时延和机器人服务器端的连续编号Re[n]序列来计算丢包事件率,以解决TFRC在移动机器人工作的无线/有线环境中将无线误码丢包误认为拥塞丢包,导致端到端性能低下的问题。实验结果表明,TFRC-Re能有效地提高吞吐率和发送速率,并具有TCP协议间友好特性和协议内友好特性。 (4)最后对整个移动机器人网络控制系统进行了实现,包括远程监控系统的实现、网络通信RTSMP协议的实现和应用程序的实现。为了能减少机器人反馈的实时流媒体数据在网络中的传输量,本文采用H.264和Mp3编码标准对视频和音频进行压缩编码,并在控制端实现了基于DirectShow的音视频解码播放。并且通过实验对整个系统进行了测试。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP242

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【参考文献】
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