基于中间件的多异构机器人协作方法

摘要

一种基于中间件的多异构机器人协作方法，以层次化的结构来开发和管理多机器人协作系统，主要由多异构机器人系统、机器人管理器和任务规划器三个部分组成,其中：多异构机器人系统由多个通过中间件技术封装的机器人组成，该系统通过结构化的接口定义，实现多个机器人之间的动态通信和协作；任务规划器是将用户的抽象指令转换成机器人可以执行的任务序列，并根据任务执行的情况，实时地修改规划的结果；机器人管理器是将任务规划器生成的任务下发至相应的机器人执行，再将机器人的执行状态和结构反馈给任务规划器。本发明基于中间件技术设计和开发多机异构器人系统，不仅显著地提高了开发效率，还有效地增加了系统的鲁棒性和可扩展性。

主权项

一种基于中间件的多异构机器人协作方法，其特征在于，该方法以层次化的结构来开发和管理多机器人协作系统，主要由多异构机器人系统、机器人管理器和任务规划器三个部分组成，其中：多异构机器人系统由多个通过中间件技术封装的机器人组成，该系统通过结构化的接口定义，实现多个机器人之间的动态通信和协作；任务规划器是将用户的抽象指令转换成机器人可以执行的任务序列，并根据任务执行的情况，实时地修改规划的结果；机器人管理器是将任务规划器生成的任务下发至相应的机器人执行，再将机器人的执行状态和结构反馈给任务规划器；所述的机器人管理器包括组件管理模块、接口管理模块、状态分析模块、任务解析模块、错误处理模块和执行控制模块；其中：组件管理模块，用于从机器人的接口读取机器人组件的信息，并且该模块还负责对机器人生命周期的控制，能够实时地激活、停止、重启各个机器人；接口管理模块，用于读取机器人的接口信息，并通过这些接口获取数据和服务；状态分析模块，从组件管理模块和接口管理模块取得机器人信息和接口信息，分析当前任务执行状态，提供给执行控制模块；任务解析模块，处理任务规划器的规划结果，并发送给执行控制模块；错误处理模块，分析任务执行的状态和结果，如果出现错误，将错误信息发送给任务规划器；执行控制模块，是机器人管理器的核心，首先它根据任务解析模块生成的任务序列，对时间和资源优化而产生任务执行策略；然后它从状态分析模块获得当前的系统状态，再结合任务执行策略，通过接口管理模块下发任务执行指令；接着它从组件管理模块获取机器人信息，实时地将问题机器人的信息发送到错误处理模块，并重置该机器人。