[發(fā)明專利]一種機器人應用在線仿真和遠程驗證的系統(tǒng)與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410238305.6
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104007974B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 李晶晶;魯珂;吳少智
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;G06F9/455
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司11249
• 代理人: 宋敏

1.一種機器人應用在線仿真和遠程驗證的系統(tǒng)，其特征在于，包括

在線仿真子系統(tǒng)和遠程驗證子系統(tǒng)，所述在線仿真子系統(tǒng)包括在線控制單元、第一Web服務單元和仿真執(zhí)行單元；所述遠程驗證子系統(tǒng)包括遠程交互單元、第二Web服務單元和遠程驗證執(zhí)行單元；

所述第一Web服務單元和仿真執(zhí)行單元采用分層結構；

所述在線控制單元是用戶和系統(tǒng)的交互接口，用戶通過在線控制單元提交任務，控制仿真參數和查看仿真結果；

所述第一Web服務單元用于在服務器端處理上述在線控制單元的請求，當接收到仿真請求時，第一Web服務單元首先啟動一個執(zhí)行單元的實例，并將在線控制單元提供的場景圖像和仿真參數傳遞給該實例，該實例會維護一個用于保存仿真結果的數據結構，當該數據結構中的信息發(fā)生更新時，執(zhí)行單元會將該數據結構傳遞給第一web服務單元的數據緩沖區(qū)；

所述仿真執(zhí)行單元定時讀取第一Web服務單元數據緩沖區(qū)中的值，并根據數據緩沖區(qū)中的值中的位置信息和速度信息通過瀏覽器窗口繪制仿真動畫；

所述遠程交互單元是提供給開發(fā)者的人機交互接口，開發(fā)者可通過遠程交互單元提交自己的任務和觀看任務遠程執(zhí)行結果的視頻；

所述第二Web服務單元主要接收來自遠程交互單元的請求，并對請求進程甄別，將合理的請求插入到驗證執(zhí)行單元所維護的任務隊列中，當遠程交互單元發(fā)出查看驗證結果的請求時，第二Web服務單元完成流媒體服務器功能；

所述遠程驗證執(zhí)行單元：維護任務隊列，當任務隊列不為空時，將隊首的任務下載到硬件單元的機器人中執(zhí)行，并管理若干個部署在遠程執(zhí)行環(huán)境中的攝像頭，通過這些攝像頭捕獲機器人的行為和動作，遠程的機器人硬件執(zhí)行完程序后，遠程驗證執(zhí)行單元將結果插入到第二Web服務單元的數據庫中。

2.根據權利要求1所述的機器人應用在線仿真和遠程驗證的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一Web服務單元和第二Web服務單元集成為一個Web服務單元。

3.根據權利要求1或2所述的機器人應用在線仿真和遠程驗證的系統(tǒng)，其特征在于，所述在線控制單元和遠程交互單元均可利用在線網頁或者移動APP實現。

4.根據權利要求3所述的機器人應用在線仿真和遠程驗證的系統(tǒng)，其特征在于，所述數據結構包含了仿真的坐標信息，移動速度信息，轉動角度信息和傳感器的值。

5.一種機器人應用在線仿真和遠程驗證的方法，其特征在于，包括在線仿真和遠程驗證；

Web服務單元集成了第一Web服務單元和第二Web服務單元；

步驟101、開發(fā)者通過在線控制單元提交需要仿真的已通過編譯的機器人應用，同時上傳用于描述仿真場景的地圖文件和仿真的初始化配置文件，仿真的初始化配置文件用于告訴仿真執(zhí)行單元需要加載哪些設備的驅動，以及仿真動畫中機器人的形態(tài)；

步驟102、設置好地圖文件和初始化配置文件后，通過HTTP請求的方式通知Web服務單元開始仿真，Web服務單元收到請求后，首先檢測請求的合法性，如果有效則啟動仿真執(zhí)行單元，仿真執(zhí)行單元啟動后，Web服務單元維護自己的數據緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)中包含了仿真執(zhí)行單元提供的仿真數據，在整個仿真過程中，Web服務單元會一直與在線控制單元通信，每次收到在線控制單元的數據請求，都會將自己數據緩沖區(qū)中的數據發(fā)送給在線控制單元，在線控制單元根據這些數據繪制仿真動畫；

步驟103、仿真執(zhí)行單元開始執(zhí)行仿真應用后，與Web服務單元主要進行時間、模塊參數的數據交換；

所述遠程驗證包括：

步驟201、用戶通過遠程交互單元提交遠程驗證任務，提交的內容為機器人應用程序；

步驟202、Web服務單元接收到遠程交互單元提交的任務后，首先檢查任務的合法性，?Web服務單元會將合法的任務插入到任務隊列的末尾，如果當前任務隊列是空的，則檢查遠程驗證執(zhí)行單元的狀態(tài)，如果遠程驗證執(zhí)行單元處于休眠狀態(tài)，則將其喚醒；

步驟203、遠程執(zhí)行單元檢查任務隊列是否為空，如果為空則休眠，否則取出隊首的任務，將其中的機器人應用下載到與服務器通過網絡相連的實體機器人上運行，同時啟動部署在機器人周圍環(huán)境的攝像頭捕獲機器人的動作和行為，以視頻文件的方式保存在服務器的存儲設備上；

步驟204、用戶通過遠程交互單元觀看由步驟203產生的視頻，分析應用是否達到預期的目標。