1.1四轮小车远程控制系统的研究背景及意义
近年来，四轮小车远程控制与定位不断发展，远程控制系统的研究也不断加强，在上世纪60年代初期，学者已经开始了对移动机器人的研究。因为全向驱动控制的显著优点，使其成为移动机器人研究的一个巨大研究热点，此项技术可以使得机器人能够在行动过程中越过更多障碍，更加轻灵化和灵巧化以及智能化[1]。随着科技的进步，在民用领域，人们也在不断追求高品质的生活，汽车是方便人们出行的一个重要方式。电动车、私家车、公共汽车与我们的生活息息相关。因此，更加智能化车辆系统的研究也备受关注。环保、节能、安全、智能方向是要研究要地，对于车辆的安全性上，车辆是否能够精确控制也至关重要[2]。
远程四轮无人小车是实现未来交通智能化的重要前提、是高新技术研发的重要方向，它是完成一项或者多项综合驾驶任务的综合车辆技术的重要前提[3]。 无人小车是一个集各种高科技和创新技术为一体的智能系统， 包括对不同环境的感知技术、路径规划技术、智能驾驶等技术，结合这些高新技术，使它在遇到障碍物时具有自动识别的功能，通过自动报警装置，系统的采取车速、方向、安全距离等一系列的自动控制[4]。 它集中运用了传感器、信息、通信、计算机、导航、人工智能及自动控制等技术， 是典型的高新技术综合体。无人小车的应用非常广泛，它的研发将受益于各行各业，包括可以代替人在仓库搬运东西，减轻人的负担；可以运用于无人驾驶的车辆、生产线、服务业，减少人力； 应用于航空航天领域，推动航天事业的发展。它的研究对于智能驾驶、抗险救灾、外太空探测等都有重大意义，因此，为了使无人小车在最佳状态下工作， 进一步研究及完善其远程控制是非常有必要的[5]。
随着互联网及人工智能技术的发展，汽车领域也不断地提高了对智能化和远程控制相关的需求，实现基于远程控制系统下的汽车精确控制成为热门的发展方向[6]。联网能够满足汽车控制系统的开放性要求，汽车可以在远程控制下得到精确的定位和控制，在汽车无人驾驶及进行危险作业的相关领域具有重要意义[7]。
1.2四轮小车远程控制系统的国外研究现状
美国人乔治bull;德沃尔在1954年设计了第一台电子程序可编的机器人，1962年美国万能自动化(Unimation)公司的第一台机器人Unimate在美国通用汽车公司投入使用，标志着第一台机器人的诞生[8]。在过去 30〜40年间，机器人向着智能化的方向发展，其中，自主式移动机器人是一类具有较高智能的机器人，是机器人学的一个重要分支[9]。这类机器人是能够通过传感器感知环境和自身状态，实现在有障碍物的环境中面向目标的自主运动，从而完成一定作业功能的机器人系统[10]。在理想情况下，自主移动机器人的目标是在没有人的干预且无需对环境作任何规定和改变的条件下,能够按照预先给定的任务指令,根据己知的地图信息做出全局的路径规划，并在行进过程中，不断感知周围环境信息，引导机器人自身绕开障碍物, 安全行驶到达指定目标，并执行要求的动作和操作[11]。但是随着人类对自然界的认识和 机器人应用领域的不断扩大，不可避免出现一些相对比较恶劣的工作环境。比如，火山探险、深海探密、空间探索，军事场地巡逻、侦察、监视，在生物、化学、核试验场地作业、喷漆等[12]。处于特殊环境或者危险环境中的机器人，在现有的技术水平下，要求机器人自主地完成任务是有一定困难的，所以需要依赖远程监控系统，以自主或者半自主的方式完成指定的工作任务。一般认为，机器人远程监控系统可以理解为机器人与人交互的一种平台，人们可以通过该平台了解机器人周围的环境，比如图像传输，同时人们也可以通过远程控制系统给机器人下达其人工智能(AI)无法做出的决策的执行命令[13]。在远程控制中，数据传输技术有以下几种：通过互联网传输，通过蓝牙通信，4G无线网通信和无线局域网通信[14]。
机器人远程控制作为远程控制的一个重要研究领域，一直受到国内外研究机构的重视。在机器人远程控制领域的研究上，西方国家起步的较早，同时由于西方国家在信息和计算机技术上的优势，他们在这一领域居于领先地位。[15]
机器人远程控制的思想是由KenGoldberg于1994年首先提出的，其最初的构想是给公众提供可通过Internet访问的遥控机器人，并支持用户对其进行远程操作，这一构想极大地扩展了传统的机器人遥操作的概念。KenGoldberg等很快就将这一构想应用到MercuryProjec中，建立了第一个基于Web浏览器的网络机器人系统。随后KenGoldberg和Joseph Santarromana开发了 elegarden机器人，这个机器人可以通过网络对一个指定的花园进行种植浇水等较为复杂的远程操作，用户通过机器人手臂上的摄像机所传送的图像，对这个花园进行简单的操作,如种植种子、浇水等[16]。
同年西澳大利亚大学把一台ABB工业机器人连接到Intemet上，经多次改进该系统允许操作者通过其客户端控制机器人在工作台上的物体进行抓取和搬运除[17]。
除澳大利亚大学外，在世界各地的研究机构也开发出了一些远程控制系统，如加拿大瑞尔森科技大学研发的基于无线网络的移动机器人远程控制系统[18];英国 Bradford大学的开发的基于WWW的网络交互机器人系统[19]；日本名古屋大学的无线网络的控制系统[20]；英国Manchester大学的FortyTwo基于因特网的移动机器人远程控制系统等[21]。
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