[發(fā)明專利]機器人的實時通信方法、裝置、系統(tǒng)、控制器和機器人

有效

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113127218B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設計）人: 王子宜;熊友軍
• 申請（專利權）人: 深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54;H04L67/56;H04L67/12
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 梁韜

本發(fā)明涉及機器人的實時通信方法、裝置、系統(tǒng)、控制器和機器人，該實時通信方法通過設置第一預設共享內存、第二預設共享內存以及采用消息隊列的進程間通信方式，將同步周期控制信號和對應的數(shù)據(jù)同步寫入第一預設共享內存或第二預設共享內存，進而從上述第一預設共享內存或第二預設共享內存同步讀取同步周期控制信號和對應的數(shù)據(jù)，使得機器人的控制中心、消息中心和各個應用處理模塊在同步控制周期信號內能夠互相實時進行通信，總體上提高了機器人消息的實時性。

技術領域

本發(fā)明涉及機器人通信領域，尤其涉及一種機器人的實時通信方法、裝置、系統(tǒng)、控制器和機器人。

背景技術

機器人操作系統(tǒng)ROS((Robot Operating System，ROS)是一個強大而靈活的機器人編程框架，從軟件構架的角度說，它是一種基于消息傳遞通信的分布式多進程框架。ROS本身是基于消息機制的，開發(fā)者可以根據(jù)功能把軟件拆分成為各個模塊，每個模塊只是負責讀取和分發(fā)消息，模塊間通過消息關聯(lián)，但是ROS不是實時性的，因此，目前機器人的ROS系統(tǒng)通信的實時性亟需提高。

發(fā)明內容

鑒于此，本發(fā)明提供一種機器人的實時通信方法、裝置、系統(tǒng)、控制器和機器人，能夠通過設置第一預設共享內存、第二預設共享內存以及采用消息隊列的進程間通信方式，且共享內存和消息隊列是最快的進程間通信方式，將同步周期控制信號和數(shù)據(jù)同步寫入上述第一預設共享內存或第二預設共享內存，進而從上述第一預設共享內存或第二預設共享內存同步讀取同步周期控制信號和數(shù)據(jù)，使得機器人控制中心、消息中心和各個應用處理模塊在同步控制周期信號內能夠互相實時進行通信，總體上提高了機器人消息的實時性。

一種機器人的實時通信方法，應用于單個控制器，控制器上設置有控制中心、消息中心和各個應用處理模塊，實時通信方法包括：

消息中心對第一預設共享內存與控制中心之間的通信進行監(jiān)聽；

當監(jiān)聽到同步控制周期信號到達第一預設共享內存時，消息中心從第一預設共享內存同步讀取控制中心寫入的輸入控制數(shù)據(jù)，并對輸入控制數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)篩選處理以得到篩選后的輸入控制數(shù)據(jù)；

消息中心接收各個應用處理模塊的請求信息；

消息中心根據(jù)各個請求信息匹配各自對應的篩選后的輸入控制數(shù)據(jù)，并將同步控制周期信號和各個應用處理模塊各自所對應的篩選后的輸入控制數(shù)據(jù)寫入第二預設共享內存；

當監(jiān)聽到同步控制周期信號到達第二預設共享內存時，各個應用處理模塊同步讀取對應的篩選后的輸入控制數(shù)據(jù)并分別對所對應的篩選后的輸入控制數(shù)據(jù)進行目標運算設置以生成各自對應的目標控制數(shù)據(jù)；

消息中心通過消息隊列接收各個應用處理模塊所廣播的目標控制數(shù)據(jù)，將各個應用處理模塊各自對應的目標控制數(shù)據(jù)進行匯總，并將匯總后的目標控制數(shù)據(jù)和同步控制周期信號寫入第一預設共享內存；

當監(jiān)聽到同步控制周期信號到達第一預設共享內存時，控制中心同步讀取對應匯總后的目標控制數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，消息中心對第一預設共享內存與控制中心之間的通信進行監(jiān)聽的步驟之前還包括：

消息中心接收控制中心發(fā)送的第一預設共享內存標識，根據(jù)第一預設共享內存標識與第一預設共享內存建立第一數(shù)據(jù)連接。

在一個實施例中，消息中心接收各個應用處理模塊的請求信息的步驟之前還包括：

消息中心接收各個應用處理模塊發(fā)送的注冊請求消息，注冊請求消息包括對應的應用處理模塊的名稱和第二預設共享內存標識；

消息中心根據(jù)第二預設共享內存標識查找對應的第二預設共享內存并與第二預設共享內存建立第二數(shù)據(jù)連接。

在一個實施例中，實時通信方法還包括：