摘要
随着硬件技术的发展和数据处理能力的提高，移动机器人技术在当今社会发挥着愈来愈重要的作用，尤其在防控减灾、环境监控的技术方面得到很大发展。但机器人对通信性能的要求很高，导致应用场景受到很大局限。因此目前成熟的检测监控、灾害防控等技术及设备都是基于物联网系统实现的。而系统中的传感器检测范围又受到硬件部署方案的限制，灵活性较差。LoRa无线传感网络技术由于兼容了低功耗和远距离传输的优势，近年来也备受关注。 本文为解决移动机器人在通信方式上的限制，结合LoRa技术拓展了机器人的应用场景，实现基于LoRa自组网的防控巡检机器人设计。网络采用星型网状结构以及时分复用的方式，融合基于成对机制同步算法和基于发送方和接收方机制的FTSP算法，设计了具有移动节点时间同步、动态调整时隙分配功能的改进算法，并且对基于ROS的机器人通信数据进行优化。 本文完成了移动机器人软硬件的实现，设计符合多台巡检机器人工作特点的LoRa自组网MAC层及网络层协议。实现无线传感网技术远程控制移动机器人、远距离数据检测与位置监测功能。对于通信条件较差的地区，如草场、森林、郊区仓库等，可建立自组网络，实现监控、巡检等远程任务，并在远程界面实时显示环境数据和机器人定位信息。最后实现并验证各项功能，具体测试结果证明了本设计的可行性。
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