專利名稱：用于機(jī)器人遠(yuǎn)程控制的無線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人領(lǐng)域，是一種用于機(jī)器人遠(yuǎn)程控制的無線通信裝置。
背景技術(shù)：
隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，除了在試驗(yàn)室或工業(yè)用途的機(jī)器人外，機(jī)器人在不久的將來可能走進(jìn)我們的家庭，服務(wù)于我們的生活。進(jìn)入21世紀(jì)以來，移動通信取得了重大進(jìn)展，同時互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模也在迅速擴(kuò)展。這兩種信息技術(shù)走向融合，從而突破了基于有線方式的互聯(lián)網(wǎng)所受到的時空限制。隨著各種無線接入技術(shù)如GPRS、CDMA、IEEE802.11和藍(lán)牙等的相繼應(yīng)用，越來越多的移動設(shè)備能夠通過無線技術(shù)與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)通信。這些通信技術(shù)的發(fā)展為基于互聯(lián)網(wǎng)的機(jī)器人遠(yuǎn)程控制提供了可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種利用無線通信設(shè)備將互聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器人控制系統(tǒng)連接的無線通信裝置。該無線通信裝置包括無線網(wǎng)絡(luò)接口、機(jī)器人控制系統(tǒng)接口和安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。其中，無線網(wǎng)絡(luò)接口用于連接無線上網(wǎng)設(shè)備，通過無線上網(wǎng)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)；機(jī)器人控制系統(tǒng)接口與機(jī)器人控制系統(tǒng)相連用于接收和發(fā)送機(jī)器人控制指令信息；安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊用于從機(jī)器人控制系統(tǒng)接口接收機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)出的信息并將其發(fā)送到連接在互聯(lián)網(wǎng)上的相應(yīng)上網(wǎng)設(shè)備或?qū)臒o線網(wǎng)絡(luò)接口接收到的上網(wǎng)設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送來的信息發(fā)送到機(jī)器人控制系統(tǒng)。


圖1為無線通信裝置體系結(jié)構(gòu)圖。
圖2為安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
硬件組成如附圖1所示，其中●處理器 采用ARM系列CPU，推薦ARM920T(1)●存儲器 可采用32MB RAM(推薦使用64MB RAM)，16MB flash
●無線網(wǎng)絡(luò)接口(2)可采用串口(3)、USB(4)、PCMCIA口(5)●無線通信設(shè)備(6)可采用CDMA撥號卡、GPRS撥號卡●機(jī)器人控制系統(tǒng)接口(7)包括串口(8)和USB接口(9)軟件組成●嵌入式操作系統(tǒng)使用Linux操作系統(tǒng)●驅(qū)動程序無線通信設(shè)備驅(qū)動程序，串口驅(qū)動程序，USB模塊驅(qū)動程序，PCMCIA模塊驅(qū)動程序●應(yīng)用程序安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，撥號程序使用PPP撥號在具備上述軟硬件基礎(chǔ)后，需在嵌入式操作系統(tǒng)中加載相應(yīng)設(shè)備的驅(qū)動程序，包括無線通信設(shè)備(如串口、USB或PCMCIA接口的CDMA撥號卡)的驅(qū)動程序，該驅(qū)動程序無線通信設(shè)備的生產(chǎn)廠商會提供。在上述設(shè)備可正常使用后，下一步工作是實(shí)現(xiàn)安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。
安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的程序流程如附圖2所示，其中左側(cè)為該通信裝置從互聯(lián)網(wǎng)接收消息并轉(zhuǎn)發(fā)到機(jī)器人控制系統(tǒng)，右側(cè)為該通信裝置將機(jī)器人控制系統(tǒng)中的指令信息發(fā)送到連接在互聯(lián)網(wǎng)上的相應(yīng)遠(yuǎn)程設(shè)備的過程。安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊是一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，用C語言實(shí)現(xiàn)。該應(yīng)用程序首先和遠(yuǎn)程服務(wù)器運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)程序建立連接，然后等待接收遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送來的信息或向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送信息。這些信息在進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)前先加密，提交給遠(yuǎn)程服務(wù)器或機(jī)器人控制系統(tǒng)前先解密。加密算法可以為任何對稱加密算法，如DES、AES等。機(jī)器人控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程服務(wù)程序之間功能的定義和傳輸信息的協(xié)議格式，該通信裝置并不需理解，即該通信裝置只是將傳輸?shù)男畔⒆鳛閮?nèi)容通過互聯(lián)網(wǎng)在機(jī)器人控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程服務(wù)器之間傳送，信息在互聯(lián)網(wǎng)中傳輸時是加密的。
該網(wǎng)關(guān)裝置完整的工作流程如下1.系統(tǒng)加電，引導(dǎo)操作系統(tǒng)啟動，操作系統(tǒng)加載無線通信設(shè)備(6)驅(qū)動和安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊；2.安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊程序連接遠(yuǎn)程服務(wù)器表示該通信裝置在線；3.遠(yuǎn)程程序發(fā)送指令給該通信裝置所在機(jī)器人要求其返回機(jī)器人的當(dāng)前狀態(tài)，該指令消息被加密后通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到該裝置的無線通信設(shè)備(6)，安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)接口(2)從無線通信設(shè)備(6)接收到該指令消息并解密，然后將其通過機(jī)器人控制系統(tǒng)接口(7)轉(zhuǎn)送到機(jī)器人控制系統(tǒng)；4.機(jī)器人控制系統(tǒng)根據(jù)該指令獲取機(jī)器人的狀態(tài)并將該信息通過機(jī)器人控制系統(tǒng)接口(7)轉(zhuǎn)送到安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將該信息加密后通過無線網(wǎng)絡(luò)接口(2)從無線通信設(shè)備(6)發(fā)送該消息到遠(yuǎn)程服務(wù)器，遠(yuǎn)程服務(wù)器收到該消息后解密并讀出機(jī)器人的狀態(tài)信息。
權(quán)利要求
1 用于機(jī)器人遠(yuǎn)程控制的無線通信裝置，實(shí)現(xiàn)利用上網(wǎng)設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)對機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問和控制，包括無線網(wǎng)絡(luò)接口、機(jī)器人控制系統(tǒng)接口和安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。其中無線網(wǎng)絡(luò)接口用于連接無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)；機(jī)器人控制系統(tǒng)接口與機(jī)器人控制系統(tǒng)相連，用于轉(zhuǎn)發(fā)控制指令信息；安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊用于從機(jī)器人控制系統(tǒng)接口接收機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)出的信息并將其發(fā)送到連接在互聯(lián)網(wǎng)上的相應(yīng)上網(wǎng)設(shè)備或?qū)臒o線網(wǎng)絡(luò)接口接收到的上網(wǎng)設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送來的信息發(fā)送到機(jī)器人控制系統(tǒng)。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線通信裝置，其特征在于上網(wǎng)設(shè)備為任何可以連接到互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，包括連接到互聯(lián)網(wǎng)的個人計算機(jī)、連接到互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器計算機(jī)、連接到互聯(lián)網(wǎng)的手機(jī)、連接到互聯(lián)網(wǎng)的PDA等；上網(wǎng)設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)與無線通信裝置進(jìn)行通信來實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的遠(yuǎn)程訪問和控制。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線通信裝置，其特征在于該裝置提供機(jī)器人控制系統(tǒng)接口，用于連接機(jī)器人控制系統(tǒng)，接口為串口或USB；該裝置提供無線網(wǎng)絡(luò)接口，用于連接無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接互聯(lián)網(wǎng)，無線設(shè)備包括支持CDMA、GPRS等通信協(xié)議的設(shè)備但不局限于這些協(xié)議；該裝置支持IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)。
4 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線通信裝置，其特征在于機(jī)器人控制系統(tǒng)中傳輸?shù)男畔⒃谶M(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)前進(jìn)行加密，互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)入機(jī)器人控制系統(tǒng)前進(jìn)行解密。
5 一種將機(jī)器人控制系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)連接的方法，該方法將機(jī)器人控制系統(tǒng)中傳輸?shù)男畔⒆鳛榛ヂ?lián)網(wǎng)中傳輸?shù)陌膬?nèi)容進(jìn)行傳送，這樣通過互聯(lián)網(wǎng)對機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問和控制的上網(wǎng)設(shè)備與機(jī)器人控制系統(tǒng)使用相同的協(xié)議，無線通信裝置不需理解機(jī)器人控制系統(tǒng)協(xié)議；機(jī)器人控制系統(tǒng)中的信息既可不做修改直接作為網(wǎng)絡(luò)包的內(nèi)容進(jìn)行傳送，也可對其進(jìn)行加密后傳送，接收后進(jìn)行解密
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于機(jī)器人遠(yuǎn)程控制的無線通信裝置。該無線通信裝置包括無線網(wǎng)絡(luò)接口(2)、機(jī)器人控制系統(tǒng)接口(7)和安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。其中，無線網(wǎng)絡(luò)接口(2)用于連接無線上網(wǎng)設(shè)備；機(jī)器人控制系統(tǒng)接口(7)與機(jī)器人控制系統(tǒng)(10)相連；安全協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將機(jī)器人控制系統(tǒng)(10)中傳輸?shù)男畔⒓用芎笸ㄟ^無線網(wǎng)絡(luò)接口(2)連接的無線上網(wǎng)設(shè)備(6)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)，或?qū)o線網(wǎng)絡(luò)接口(2)連接的無線上網(wǎng)設(shè)備(6)接收到的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送來的消息解密，然后通過機(jī)器人控制系統(tǒng)接口(7)轉(zhuǎn)發(fā)到機(jī)器人控制系統(tǒng)(10)。通過該裝置可以將各種機(jī)器人控制信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳送給遠(yuǎn)程計算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程獲取機(jī)器人的各種信息和控制機(jī)器人。
文檔編號H04B7/00GK1946084SQ20061013768
公開日2007年4月11日 申請日期2006年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月6日
發(fā)明者劉衍珩 申請人:吉林大學(xué)