基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统

许艳梅

摘要 本文从系统方案、系统硬件设计以及系统软件设计等三个方面對一种基于LabVIEW的移动机器人的远程网络监控系统进行了详细的介绍，该系统通过远程无线通讯模块实现了对移动机器人实时信息的采集和远程无线控制。

【关键词】LabVIEW 移动机器人 远程网络监控系统

当前阶段，科学技术的不断进步推动了社会的发展，同时社会需求的改变也促进了科学技术的发展。机器人技术是一种新型技术形式，移动机器人是其中的一种类型，主要是通过无线控制器进行控制，但是控制距离存在较大的限制。近些年来，现代化信息技术的发展为移动机器人远程控制提供了技术支持，智能化仪器和远程控制仪器的应用大幅度的提升了移动机器人的控制距离，同时也实现对历史信息的记录查询。本文将对基于LabVIEW的移动机器人远程监控系统进行深入研究。

1 基于LabVIEW的移动机器人远程监控系统方案分析

无线通信模块是实现移动机器人远程监控的基础，该模块不仅可以接收到移动机器人方面发送的信息，并将信息发送到服务器端的计算机中。同时还可以将服务器端发送的控制信息传输到控制对象，即移动机器人。由此可见，无线通讯模块是系统服务器和控制对象信息交流的桥梁。

在上述系统模式下，服务器端和客户端之间构建了以LabVIEW中TC P/IP相关函数为基础的网络。当前阶段，只能测控网络组建模式通常包括C/S和B/S两种。本文研究的系统采用的是前者，在无线通信模块中，无限收发器的运行主要是通过单片机进行控制。

2 基于LabVIEW的移动机器人远程监控系统硬件设计

基于LabVIEW的移动机器人远程监控系统的硬件部分主要包括单片机无线收发器、和单片机通信的总线以及构建网络所用的网线。通过远程监控系统方案的介绍可知，实现对移动机器人的远程监控主要依靠的是系统的数据传送功能，由此可见，系统硬件设计和软件设计都应以此为主。在硬件方面，对外接口的主要内容就是无线收发接口，可以选择较为低档的单片机，为了方便软件设计，应该尽量选择具备可编程特性的产品。在进行无线收发器选择的过程中，应该充分考虑到模块控制的便捷性原则，保障较远的传送距离。在系统硬件部分运行的过程中，单片机通过系统芯片完成协议的转换，实现和服务器端计算机的通信，另一方面，通过单片机的接口实现和移动机器人之间的数据传输。

3 基于LabVIEW的移动机器人远程监控系统软件设计

在移动机器人远程监控系统设计的过程中，软件设计至关重要，根据其功能要求和结构组成，可以将软件部分的设计工作分成无线传输软件设计、服务器端软件设计以及客户端软件设计三个部分。

3.1 无线传输软件设计

无线传输部分的软件设计主要目的是实现对无线通信模块的控制，保障其能够通过串口和服务器端的计算机进行通信。根据系统无线传输部分的运行流程来看，首先由单片机对整个程序进行初始化，主要内容包括串口、无线通信模块等相关参数。在完成主程序的初始化之后，可以利用无线通信模块对移动机器人的实时数据进行收集，并通过串口传送到服务器端计算机中，以此实现对监控对象运行数据的实时掌握。之后对Flag的值进行检测，若该值为1，即可通过无线通信模块将从串口读取的数据发送出去。若数值不为1，则需要重复读取无线通信模块接收到的数据，直到符合要求为止，最后完成数据的发送。

3.2 服务器端软件的设计

计算机数据网的发展加快了技术更新的脚步，自动控制技术、智能化技术等多种新型技术形式不断涌现出来。虚拟仪器和网络技术融合之后诞生的只能测控网络在有单时间内受到了广泛的关注，以该网络为基础构建的网络化虚拟仪器系统在移动机器人远程监控中发挥着十分有效的作用，不仅可以有效的提升工作效率，同时还能够实现成本投入的降低。

在移动机器人远程网络监控系统中，服务器端的重要功能是进行数据的接收和发送，因此服务器端的主要作用是连接系统的无线通讯部分和监控终端。在本次研究中，移动机器人远程监控系统采用的是主从线程模式，其中主线程负责的是对串口数据进行读取、处理和发送，并将监控对象运行过程中的移动速度、声乐电量等参数在面板上展示出来。而从线程负责的则是对客户端发送控制信息的过程进行监测，并在控制信息发送之后对数据进行实时读取，写入到串口中。

3.3 客户端软件的设计

客户端机是移动机器人的监控终端，主要负责的工作是对移动机器人运行的实时数据进行监测，并根据无线通信模块发送的信息对移动机器人发出控制命令。因此客户端必须具备双向传送数据信息的功能，所以同样采用主从线程模式进行运作。其中主线程负责的是数据的读取和处理，并显示在前面板上。为了方便数据查询，可以在程序设计中设置数据存储功能，将读取的数据转化为相应的文件。从线程负责的是控制了命令的发送。

在前面板设计中，应该对数据显示形式进行拓展，在原有数值显示的基础上增加图标显示或是仪表盘显示等功能。这样就可以针对不同的参数选择最佳显示方式。此外，程序运行时可以自动在设定路径下创建一个电子表格。

4 结语

综上所述，基于LabVIEW的移动机器人远程监控系统应用了网络技术、虚拟仪器技术等多种技术共同实现对移动机器人的远程监控，不仅在功能上实现了提升，同时也降低了成本投入，缩短了开发周期，扩大了监控范围，具有较高的推广价值。

参考文献

[1]穆慧敏，李惠玲，王鹏伟，李颖，基于DAQ及LabVIEW的数据采集平台研发[J].山西地震，2017 （04）： 28-30.

[2]杨青青，马训呜，李海海，张庆杰.基于LabVIEW的冲击振动信号监测系统的设计[J].机械制造与自动化，2017， 46 （06）： 210-212.

[3]李占军，祁宇明，基于LabVIEW的温度采集系统设计[J].机械制造，2017， 55 （11）： 86-87+98.