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1、本科毕业设计（论文）题 目 未知环境中多机器人 通信技术研究 姓 名 杜帅锋 专 业 通信工程 学 号 201251004 指导教师 邵杰 郑州科技学院信息工程学院二一六年六月目 录摘 要IAbstractII前言IV1 多机器人通信系统11.1 目前主要的通信方式系统11.1.1 国外通信方式11.1.2 国内通信方式11.2 多移动机器人通信方式21.2.1 显性通信31.2.2隐性通信31.3 多机器人通信拓扑结构研究41.4 多机器人通信协议研究51.4.1MAC子层协议51.4.2应用层传输协议52多机器人通信模式研究52.1基于CS模式的多机器人通信52.1.1CS通信模式的拓扑结
2、构及其一致性特性52.1.2基于VC的CS网络通信程序设计72.1.3实验与结论92.2基于ZigBee的多机器人通信92.2.1ZigBee简介92.2.2ZigBee优势102.2.3基于ZigBee机器人通信系统的设计102.2.4通信模块ZigBee节点的硬件设计112.2.5ZigBee节点的软件设计122.2.6上层协议的设计132.2.7本章小结132.3基于云计算WIFI的多机器人通信142.3.1云计算142.3.2云机器人系统142.3.3WIFI系统152.3.4基于云计算机器人WIFI控制链路152.3.5本章小结163多机器人通信展望与发展瓶颈163.1多机器人通信发
3、展瓶颈163.1.1通信约束问题163.1.2通信质量问题163.1.3基于多移动机器人通信的应用研究173.1.4 选择有线通信还是无线通信173.1.5本章小结183.2多机器人系统未来主要研究方向183.2.1 高度自动化的命令接口183.2.2 机器人整体模型183.2.3 机器人社会学193.2.4 机器人群体活动的评价方法和准则193.2.5 本章小结194实验与仿真194.1多机器人主动建立物理通信链路仿真194.2基于ZigBee的多机器人无线通信仿真23结 论25致 谢27参考文献28未知环境中多机器人通信技术研究未知环境中多机器人通信技术研究摘 要社会发展大步向前，在工业制
4、造，航空航天，海洋，农业，军事等多个领域对机器人技术提出了新的要求。由传统的单模式的机器人逐渐走向多模式机器人的通信研究。相对于单机器人，多机器人系统变得更加复杂，需要有一个合理的和有效的多机器人的智能系统来控制多机器人的部署，例如，要考虑环境，控制技术，规划感知和优化路径信息交流的机器人。特别是对于移动技术的多机器人之间的“沟通”，即通信技术，多机器人的通信技术研究是目前多机器人研究领域的热点问题。机器人的技术是一门交叉学科，涉及到运动学、力学、机械设计与制造、电气工程、通信技术、计算机技术、传感器技术，模式识别和人工智能等众多学科，这些学科都没有主次来分，都是重要的机器人理论和技术支持。目
5、前，伴随着科学家们技术和理论的深入性研究，很大程度上提高了机器人的大规模发展要求。对多机器人系统的新时代提出更高的要求，多机器人通信技术研究主要是解决在在同一工作时间、空间中为每一台机器人甚至多台若干台机器人之间的相互通信，机器人与人，机器人与机器人之间的通信。本文在导师的指导下，及时学习和整理多机器人通信技术的相关文献和资料，其主要内容如下：（1）学习研究目前国内外多机器人通信技术的发展和多机器人通信方式的理论研究。（2）研究学习当前多机器人的通信技术通信模式，在此基础上深入学习三种机器人通信模式。（3）学习研究分析多机器人通信展望与发展瓶颈，分析总结出各种通信发展问题，以及对于多机器人控制
6、的影响。最后总结全文，分析多机器人通信的的未来的发展趋势。关键词：多机器人；通信技术；通信模型；通信结构UNKNOWN ENVIRONMENT MULTI-ROBOTCOMMUNICATION TECHNOLOGYAbstractSocial development strides forward in many areas of industrial manufacturing, aerospace, marine, agriculture, and military robotics fields proposed new requirements. Communications Rese
7、arch multi-mode robot development model robot traditional single mode gradually. With respect to a single robot, multi-robot systems become more complex, the need for a reasonable and effective multi-robot system to control the deployment of intelligent multi-robot, for example, environmental consid
8、erations, control technology, planning and optimization of perception AC induction path information and dynamic decision. Especially for multi-robot technology moving between communication, that is, communication technology, multi-robot communication technology is one of the hot topics in the field
9、of robotics researchRobotics is an interdisciplinary, involving kinematics, mechanics, mechanical design and manufacturing, electrical engineering, communications technology, computer technology, sensor technology, pattern recognition and artificial intelligence, and many other disciplines, these di
10、sciplines are not primary and secondary points, robots are important theoretical and technical support. Now, with the in-depth study of the theory of scientists and technology has greatly improved large-scale development of the robot. The new era of multi-robot system is more demanding, multi-robot
11、communication technology research is mainly addressed in the work at the same time, space for each robot and even communicate with each other, the robot with multiple people between several robots, communication between the robot and the robot. Under the guidance of instructors, timely study and com
12、pilation of relevant literature and information multi-robot communication technology, and its main contents are as follows:(1) study the development of domestic and international multi-robot communication system and study of the current multi-robot communication.(2) Learning the current communicatio
13、n mode multi-robot communication technology, in-depth study on the basis of three kinds of robot communication model.(3) Learning outlook and analysis of multi-robot communication bottlenecks, analyze and summarize the various communication development issues, as well as for multi-robot control of.F
14、inally concludes the paper, analysis of multi-robot communication of future large-scale trends.Keywords:multi-robot;communicationtechnology;communicationmodel;communication structure前言目前全球处在一个科学创新不断增长的时代，无论是欧盟的工业战略4.0还是美国的制造业复苏计划，还是中国的“十二五”规划，世界各国对机器人的战略发展越来越受到重视，不仅在工业制造中机器人有出色的表现，在现代服务业、新医药、新农业等日益突
15、出的新领域中发挥越来越大的作用。在接下来的日子里，我们的生产方式将有一个巨大的改变，是一个巨大的机器人模式和互联网模式，它们必将改变人们的日常生活。我们国家工业机器人发展起步晚，技术较为落后，机器人应用模型单一，与国际水平差距较大，但是伴随着中国的“十一五”和“十二五”规划的落实，中国的机器人产业快速发展，截至目前，世界上最大的工业机器人市场已经转移到我国。与此同时，智能小型机器人悄然进入人们家庭，伴随着第三代智能机器时代的到来，作为智能时代的“宠儿”，机器人领域正迎来前所未有的发展机遇。机器人是一种可操作的机器，它的形状为各种各样，以便在机器制造中完成某些特定的任务和设计，具有可以完成不同的任务的各种可编程的接口与功能，它可以用来代替人类完成材料处理、爆破、勘探、采矿、用来焊接大型的或危险的任务。多机器人系统不是简单的几个单个机器人在一起，这是很容易理解的物理意义，但它们是作为一个系统是非常复杂的，有着千丝万缕的联系。其中整个多机器人系统的效果不再是单一的机器人和线性的作用，各
