机器人语言对话系统的设计
- 格式：doc
- 大小：369.50 KB
- 文档页数：26
中国石油大学（华东）现代远程教育 毕业设计（论文）
题 目：机器人语言对话系统的设计 学习中心： 重庆信息工程专修学院奥鹏学习中心 做论文加260046902 年级专业： 0409级 电子信息工程 学生姓名： 姜海涛 学 号： 0451480145 指导教师： 韩亚军 职 称： 讲师 导师单位： 重庆信息工程专修学院
中国石油大学（华东）远程与继续教育学院 论文完成时间： 2007 年 12 月 1 日 中国石油大学（华东）现代远程教育 毕业设计（论文）任务书
发给学员 姜海涛 1．设计(论文)题目： 机器人语言对话系统的设计 2．学生完成设计(论文)期限： 2007年 11月 1日至 2007年12月 1 日 3．设计(论文)课题要求：要求题材新颖专业，所设计课题能解决实际情况，阐述清楚流畅，论点清晰，要求围绕中心，逻辑性推理强，涉及他人观点请注明出处，对本设计有全面的论证。 4．实验（上机、调研）部分要求内容：在课余时间充分利用网络资源和各种参考书籍，做出草稿，再利用所学的电路设计软件和各种各样的画图软件，去设计图形。格式严格按照学校规定排序。 5．文献查阅要求： 确保文献真实可用，具有教强的理论联系实际方案，引用时应该尊重原作者，必须标注引用出处，本文章建议参考文献：CORBA技术及其应用 ，论文引用不宜过多过繁复，要求题材新颖，有教强的创新的角度。 6．发 出 日 期： 2007 年 11 月 1 日 7．学员完成日期： 2007 年 12 月 1 日 指导教师签名： 学 生 签 名： 摘 要 所谓基于Web的机器人(我们称之为网络化机器人)远程控制就是将机器人构建在Internet的一个Web站点上，操作人员通过Web浏览器(如Netscape Navigator或Microsoft IE)对其进行远程控制。它首要的特点在于它的开放性，以超文本传输协议(HTTP)作为机器人系统的标准通信协议，任何人在任何时候和任何地方，只要能连上Internet，就能实现对远程机器人的控制，因为Internet上的任何站点均可以通过该协议访问到连接在Internet上的机器人，而且普通用户不必了解机器人复杂的操作原理也能进行控制。其次，Web浏览器可以提供生动友好的人机界面，因为浏览器可以支持各种格式的文件，如超文本、动画、音频和三维图像，同时能够处理各种媒体文件的交互式操作，如可以用鼠标操作由VRML描述的3D对象。第三，使得为完成某一任务而使用分布在Inter net上的不同的软/硬件资源成为可能。 提出这种观点在于参考了纵多远程控制软件的实现，和深入实习生产车间所遇到问题而改建。
关键词：internet web 网络化机器人 HTTP 目 录 摘 要 ....................................................... i 目 录 ...................................................... ii 第1章 前言 .................................................. 1 第2章 网络化机器人及其控制方式 .............................. 3 2.1直接控制(Direct Control) ............................... 3 2.2间接控制(INDIRECT CONTROL) ................................ 3 第3章 CORBA技术分析 ........................................ 4 第4章 基于WEB的机器人的系统结构 ............................ 7 第5章 系统实现 .............................................. 9 5.1 用户界面设计 .......................................... 9 5.2 WEB服务器的实现机制 .................................. 10 第6章 结 论 ................................................ 19 致 谢 ....................................................... 20 参考文献 .................................................... 21 第1章 前言 随着计算机网络的迅速发展和机器人应用的逐步推广，对远程机器人进行有效监控已经越来越受到人们的关注。如今，Internet几乎无处不在，它极为方便地为人们提供了各种各样的信息和资源。而World Wide Web(简称Web)是以一个基于Internet的全球连接的、分布的、动态的、多平台的交互式超媒体信息系统，它使得计算机能够相互传送基于超媒体的数据信息。因此，人们自然想到将机器人远程操控系统建立在Web上，我们称之为基于Web的机器人系统。事实上这种思想由来已久，其发展历史和研究现状见参考文献[6]。 构件网络化机器人的远程控制，既在运用现代INTERNET技术及各种现代化计算机技术和PLC编程技术，实现在异地对机器人系统的控制。而且它简单的操作方式，脱离的复杂的机器，只要经过很短时间，可以让任何人在任何地点进行各种复杂的操控。 本文将提出用集成工具CORBA来构建基于Web的机器人系统。CORBA以ORB(Object Request Broker)为中间件来建立对象间的Client/Server联系，是远程过程调用的面向对象技术的扩充，它使得对象间能够相互通信，而不用关心对方的具体位置、编程语言及操作系统。第2章 网络化机器人及其控制方式 Web机器人就是用户通过Internet访问连接机器人的Web站点，远程控制机器人。我们之所以选择Internet作为通信介质，原因在于以下两点，其一，World Wide Web以及与之有关的工具如HTML、VRML、Java等为在人机界面方面的进一步研究提供了很大的空间。其二，Internet在进行机器人远程控制研究方面提供了经济、便捷的可视化环境。 机器人的远程控制基本上可以分为两类：直接控制和间接控制。
2.1直接控制(Direct Control) 在这种控制方式下，由操作人员完全控制机器人，向机器人的某些端口直接发送运动指令函数以完成某项任务，而机器人控制器在远端。显然，这种控制方式对操作人员的要求比较高，需要机器人底层指令和编程语言。
2.2间接控制(Indirect Control)或称为监督控制的控制方式(Supervisory Control)
在这种控制方式下，操作人员预先在一个由计算机仿真机器人的虚拟环境中互动地将所需任务(如行走路径)规划好，然后再将其送到远端的实际机器人控制器中执行。也就是说，在实际执行任务时，远端的操作人员置于控制结构闭环之外，从而减小了因传输时延对整个系统的影响。远程操作人员只是发送目标任务或很小一部分相关的必需指令给远端，而任务具体由机器人自治完成同时，监控回路向操作人员反馈有关的传感器信息，如将现场摄像机的图像以一定的格式返回给操作人员。显然，这种控制方式充分利用执行端的本地智能，具有较强的容错和纠错能力同时它还可以使远端操作人员不必持续监控机器人的工作，从而可以减轻操作人员的工作强度因此，后面提出的方案基于该控制方式。第3章 CORBA技术分析 公共对象请求代理体系结构CORBA(Common Object Request Broker Architecture)是由对象管理组OMG组织制定的一种标准的面向对象应用程序体系规范。 CORBA是为了实现分布式计算而引入的。与面向过程的RPC(Remote Procedure Call)不同，CORBA是基于面向对象技术的，它能解决远程对象之间的互操作问题。微软的COM/DCOM、COM+也能解决这一问题，但它是基于windows，虽然在Solaris等有限的数个操作系统下也能实现，但只有在微软的windows下才能运行得更好。而CORBA是真正跨平台的，平台独立性正是CORBA的初衷之一。另一种能做到平台无关性的技术是Java RMI(Remote Method Invocation)，但它只能用Java实现。而CORBA通过一种叫IDL(Interface Definition Language)的接口定义语言，能做到与语言无关，任何语言都能实现CORBA组件，而CORBA组件也能在任何语言下使用。换言之，CORBA是异构平台下独立于实现语言的对象互操作模型。 CORBA的对象管理体系结构OMA(Object Management Architecture)是由对象请求代理ORB、对象服务、应用对象、领域接口和公共设施组成，它们各自的功能及OMA体系结构的详细分析见参考文献[8]。其中ORB是通信基础，也是CORBA规范的核心部分。使用ORB，客户可以调用服务器的对象或对象中的应用，被调用的对象不要求在同一台机器上。由ORB负责进行通信，同时ORB也负责寻找适合于完成这一工作的对象，并在服务器对象完成后返回结果。单个的ORB结构如图3.1.1所示。
