Development of Space-division Infrared Wireless Communication System for Cooperative Operation and Information Sharing of Multiple Mobile Robots

多移动机器人协同作业与信息共享的空分红外无线通信系统研制

基本信息

  • 批准号:
    15560333
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2004
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This is research on an infrared wireless communications system used for cooperative operation of multiple mobile robots. The communication system that can use not only mutual communication but also detect their position was studied. A partner robot's transmitting signal can be used as a beacon signal that shows its position. The direction of each beacon signal is detected using a PSD (Position Sensitive Device: photo-diode incidence angle sensor) in its receiver circuit, and mutual positions are computed by the triangulation ranging based on their directions.In a distributed controlled wireless communication network, unnecessary signals confuse communications. We analyzed the spatial factor of interference. When three robots in which one is a receiver and others are transmitters form a triangle, they cause communication interference. When restricting the angle of each optical receiver to less than 60 degrees, the greatest inside angle of the triangle formed by communicating robots becomes greater than 60 degrees. A robot that has the greatest inside angle becomes an arbiter and it controls mutual communication. In a simulation, we confirmed the solution of reducing interference is using an arbiter.We examined an infrared transceiver circuit that combines high-speed data transmission with accurate incidence angle detection. A PSD has two or four signal outputs, and an incidence angle is calculated from the difference in strength of their signals. We found the property of transmission signal of the infrared wireless communication system is a pulse signal, and we examined noise reduction using the property of the signal. Also we examined the NRZI encoded HDLC data transmission to detect suspension of communication links.We will study the infrared wireless communication system for multi robot mutual communication based on these research results.
这是针对用于多个移动机器人协同操作的红外无线通信系统的研究。研究了既能相互通信又能检测其位置的通信系统。伙伴机器人的发射信号可以用作显示其位置的信标信号。每个信标信号的方向通过其接收电路中的 PSD(位置敏感器件:光电二极管入射角传感器)进行检测,并通过基于其方向的三角测量来计算相互位置。在分布式控制无线通信网络中,不必要的信号会扰乱通信。我们分析了干扰的空间因素。当三个机器人(其中一个作为接收器,另一个作为发射器)形成三角形时,就会造成通信干扰。当将每个光接收器的角度限制为小于60度时,通信机器人形成的三角形的最大内角变得大于60度。具有最大内角的机器人成为仲裁者,它控制着相互的通信。在模拟中,我们确认了减少干扰的解决方案是使用仲裁器。我们检查了一种将高速数据传输与精确入射角检测相结合的红外收发器电路。 PSD 有两个或四个信号输出,并且根据信号强度的差异计算入射角。我们发现红外无线通信系统的传输信号的性质是脉冲信号,并且我们利用该信号的性质来研究降噪。我们还研究了NRZI编码的HDLC数据传输来检测通信链路的中断。我们将基于这些研究成果来研究用于多机器人相互通信的红外无线通信系统。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Function Integration for Team Operation of Mobile Robots Inter-robot Communication and Mutual Localization
移动机器人团队作业的功能集成 机器人间通信与相互定位
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多移动机器人自组织网络与协作定位的空分无线通信系统
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A Space-Division Infrared Wireless Communication System for Cooperative Operation of Multiple Mobile Robots.
一种用于多移动机器人协同操作的空分红外无线通信系统。
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