機器人遙操作網(wǎng)絡(luò )通信平臺的設計

　　本文的程序設計是基于TCP/IP協(xié)議的，使用客戶(hù)機/服務(wù)器模式。本程序設計調試的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境為采用Windows XP中的 TCP/IP協(xié)議配置的局域網(wǎng)，服務(wù)器的的IP地址是“192.168.0.104”，通信端口可任意設置，本文設為4231。

　　2.1 通信平臺程序的實(shí)現流程

　　服務(wù)器是控制機器人的主控制臺，通過(guò)服務(wù)器可以控制機器人的爬行、檢測以及轉向等。本文中服務(wù)器端程序，主要是建立一個(gè)能夠讓客戶(hù)端連接的端口，并通過(guò)監聽(tīng)，與需要連接的客戶(hù)端建立連接，并與其進(jìn)行數據信息通信，將機器人傳感器獲取的機器人的狀態(tài)信息發(fā)送給客戶(hù)端來(lái)實(shí)現遠程信號處理，并接收來(lái)自的客戶(hù)端的控制信息以實(shí)現對機器人的操控。

　　客戶(hù)機端是對機器人進(jìn)行遠程控制的計算機，它通過(guò)請求與服務(wù)器建立連接之后，將控制信息傳送給服務(wù)器端，服務(wù)器端根據控制信息實(shí)現對機器人控制。而且，客戶(hù)機端還能夠接受服務(wù)器傳送過(guò)來(lái)的機器人狀態(tài)信息，以便對機器人獲取的信息進(jìn)行處理。本文的客戶(hù)機端程序通過(guò)Connect（）與服務(wù)器建立連接，來(lái)達到相互通信的目的。

網(wǎng)絡(luò )通信平臺實(shí)現的流程圖如圖3所示。服務(wù)器端程序是通信平臺的核心部分，本文的服務(wù)器端程序不僅可以實(shí)現與一個(gè)遠程客戶(hù)機端的單對單通信，而且可以與多個(gè)客戶(hù)機端同時(shí)進(jìn)行通信?？蛻?hù)機端程序相對于服務(wù)器端程序比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有了服務(wù)器端程序的監聽(tīng)程序和接受連接程序，但是比服務(wù)器端增加了連接程序。連接程序和監聽(tīng)程序是區別于服務(wù)器端程序和客戶(hù)機端程序的標志。

圖3 通信平臺流程圖

　?。?） 監聽(tīng)程序

　　Listen（）（監聽(tīng)程序）是服務(wù)器程序區別于客戶(hù)機端程序最主要的標志，服務(wù)器端通過(guò)監聽(tīng)程序來(lái)監聽(tīng)有沒(méi)有客戶(hù)機端請求連接。當有客戶(hù)機提出連接請求，通過(guò)監聽(tīng)程序將連接請求發(fā)至服務(wù)器來(lái)建立兩者之間的連接，服務(wù)器與客戶(hù)機才能實(shí)現通信。監聽(tīng)程序還是區別使用了流式套接字或數據報式套接字的標志。監聽(tīng)程序的存在為網(wǎng)絡(luò )通信提供了可靠、無(wú)差錯的連接。

　?。?）連接程序

　　Connect（）（連接程序）是客戶(hù)端中所獨有的程序，是向服務(wù)器端發(fā)送連接請求所編寫(xiě)的。連接程序在收到客戶(hù)機端需要連接服務(wù)器的請求之后，就會(huì )發(fā)送所需要連接的服務(wù)器IP地址和服務(wù)器端口。發(fā)送之后會(huì )等待連接消息的反饋消息，來(lái)確認客戶(hù)機端是否連接成功。

　?。?） 接受連接程序

　　Accept（）（接收連接程序）是客戶(hù)機端對應于客戶(hù)機端連接程序而編寫(xiě)的，該程序可以實(shí)現對連接程序的反饋。當程序接收到客戶(hù)機端程序發(fā)來(lái)的連接請求時(shí)，會(huì )對客戶(hù)機反饋回連接是否成功的消息，而且該程序可以獲取要求連接的客戶(hù)機端的IP地址和端口，以便服務(wù)器端可以記錄客戶(hù)機端的連接狀態(tài)信息。

　?。?）發(fā)送消息程序

　　Send（）（發(fā)送消息程序）可以實(shí)現控制信息實(shí)時(shí)地從遠程操作者一方發(fā)向服務(wù)器，而機器人的狀態(tài)信息又通過(guò)各種傳感器（如視覺(jué)傳感器、力覺(jué)傳感器等）獲取后，由服務(wù)器反饋給遠程客戶(hù)端。

　?。?）接收消息程序

　　Receive（）（接收消息程序）可以實(shí)現客戶(hù)機或者服務(wù)器端接收來(lái)自對方發(fā)送的數據消息。該程序在服務(wù)器和客戶(hù)機中都是一致的，配合發(fā)送消息程序實(shí)現了客戶(hù)機和服務(wù)器之間的數據消息通信。

　　2.2 實(shí)驗結果

　　本文的網(wǎng)絡(luò )通信平臺運行之后的界面輸出圖像如圖4所示。