教育機器人網(wǎng)絡(luò)競賽平臺的研究與實現(xiàn).pdf

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

2、議以及網(wǎng)絡(luò)引擎的選擇問題，提出將分布式對象技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)開發(fā)中，并對仿真同步問題進行了研究；通過對兩種典型網(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，對本平臺實現(xiàn)的難點問題進行了深入研究。設(shè)計了基于分布式對象的機器人創(chuàng)建與銷毀方案，在該方案基礎(chǔ)上，提出了RPC功能的實現(xiàn)方法，實現(xiàn)了機器人的姿態(tài)更新。為了解決多機器人的運動控制問題，設(shè)計了一個多控制器管理類，在其中提出了基于IP地址的配對方案，實現(xiàn)了機器

3、人與控制程序的配對。還研究了航位推測技術(shù)在機器人同步仿真中的應(yīng)用方法，并針對虛擬機器人競賽對聲音的需求，設(shè)計了一個基于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，實現(xiàn)了客戶端和服務(wù)器的通信。并對聲音系統(tǒng)進行了測試，測試結(jié)果顯示，該聲音系統(tǒng)可以很好地滿足虛擬機器人競賽的需求。 本文提出并實現(xiàn)的教育機器人網(wǎng)絡(luò)競賽平臺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器人競