[發明專利]一種基于VxWorks的機械臂指令解釋器系統

有效

• 申請號: 201911131043.2
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110861085B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 張偉哲;何慧;樓晨;張玥
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

一種基于VxWorks的機械臂指令解釋器系統，涉及機械臂控制軟件開發技術領域。本發明的目的提供一種能滿足后端子系統的功能需求，能在機械臂操作系統VxWorks上運行的支持自定義語法規則腳本文件，并能將其解析成機械臂運動指令的解釋器系統。流程控制子系統處理用戶輸入的控制命令并統籌安排其他子系統；通信子系統負責與用戶進行數據交互；解析子系統負責對腳本文件進行處理、分析并最終執行內部包含的機械臂運動指令；調試子系統則用于實現腳本文件的調試功能需求。采用FlexBison開源工具進行腳本文件的解析工作，能設計實現滿足機械臂運動指令調用需求的腳本文件，同時結合VxWorks操作系統的系統特性實現控制和調試等功能。

技術領域

本發明涉及機械臂指令解釋系統，涉及機械臂控制軟件開發技術領域。

背景技術

隨著工業自動化的快速發展，工業機器人產業迎來快速發展，機械臂作為其中的重要角色，具有非常大的市場需求。在這不斷增長的需求量中，非專業編程人員的比例不斷增加，這就對機械臂的控制方式提出了新的要求，即必須盡可能地降低機械臂操作復雜度，使機械臂操作的學習門檻降低，利于普通用戶的快速上手，而傳統的使用高級語言直接編寫程序的難度大、培訓周期長，限制了機械臂的發展普及。圖形化編程技術以其形象化的界面、簡單易懂的操作越來越受非專業軟件開發人員的青睞，它可以通過流程圖的形式控制機械臂進行相關運動，有利于機械臂產品的快速推廣，同時便于企業節約學習成本，使機械臂系統增加對企業的吸引力，利于占據市場份額。

國內外學者對解釋器開發進行了許多研究，文獻號為CN101327589B的專利文獻公開了一種機械控制技術領域的遙操作平面冗余度機械臂指令輸入及構型控制系統及方法。曾國等人主要設計實現了一個數控機床系統的加工程序編譯器，使用Lex和Yacc工具進行開發，平臺為Windows[1]；沙智華等人主要開發了基于NC代碼的解釋器，可以自定義語法規則來對數控代碼進行編譯[2]；游華云等人主要研究多個數控代碼解釋器共存的問題，包括系統的統籌管理等，同時多個解釋器之間可以獨立開發和維護[3]。這些解釋器存在的問題一是與機械臂系統不兼容，無法在VxWorks平臺上使用；二是腳本文件語法格式不兼容，無法使用特定的機械臂函數；三是無法根據需求提供擴展功能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：本發明的目的提供一種能滿足后端子系統的功能需求，能在機械臂操作系統VxWorks上運行的支持自定義語法規則腳本文件，并能將其解析成機械臂運動指令的解釋器系統。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案為：

一種基于VxWorks的機械臂指令解釋器系統，所述系統包括四個子系統：流程控制子系統、通信子系統、解析子系統和調試子系統；流程控制子系統是解釋器系統的主體運行邏輯，負責控制整個解釋器系統的運行，處理用戶輸入的控制命令并統籌安排其他子系統；通信子系統負責與用戶進行數據交互，包括接收用戶輸入的控制命令、腳本文件以及反饋系統執行的相關信息；解析子系統是解釋器系統的核心部分，它負責對腳本文件進行處理、分析并最終執行內部包含的機械臂運動指令；調試子系統則用于實現腳本文件的調試功能需求；

用戶編寫腳本文件并發送文件和命令給解釋器系統，解釋器系統的通信子系統接收后將信息反饋給流程控制子系統；流程控制子系統根據接收到的命令判斷調用解析子系統還是調試子系統，然后調用相應系統進行解析執行，如果解析過程中發現錯誤會將錯誤信息通過通信子系統報告給用戶；在腳本文件解析過程中，用戶可輸入緊急命令(如暫停、急停等)，流程控制子系統會優先處理這些高優先級命令；在一個腳本解析完成后，流程控制子系統會發送相關信息給用戶，并將系統恢復到初始狀態，等待下一次運行。