面向構(gòu)件的機(jī)器人控制軟件開發(fā)方法研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)向智能化、開放式、柔性化方向發(fā)展，機(jī)器人已變?yōu)榱藫碛写罅肯冗M(jìn)傳感器和執(zhí)行器的復(fù)雜智能計(jì)算體。面對(duì)著這個(gè)日益復(fù)雜多變的控制對(duì)象，機(jī)器人控制軟件的開發(fā)已跟不上其發(fā)展速度。本文以機(jī)器人控制軟件開發(fā)為研究背景，提出了面向構(gòu)件的機(jī)器人控制軟件開發(fā)方法。然后以該方法為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)了面向構(gòu)件的機(jī)器人控制軟件開發(fā)平臺(tái)，并完成了該平臺(tái)的初步開發(fā)。最后利用該平臺(tái)完成了多個(gè)機(jī)器人的控制軟件開發(fā)。開發(fā)平臺(tái)的應(yīng)用情況證明面向構(gòu)件的軟件開發(fā)方法縮短了機(jī)

2、器人控制軟件的開發(fā)時(shí)間，可以有效地降低開發(fā)成本。對(duì)于機(jī)器人行業(yè)的未來發(fā)展，具有一定的前瞻性和可應(yīng)用性。
　　 首先，本文介紹了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展情況，論述了當(dāng)前機(jī)器人控制軟件開發(fā)所面臨的問題。對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外機(jī)器人控制軟件開發(fā)方法的研究情況進(jìn)行了總結(jié)和分析，并探討了機(jī)器人控制軟件開發(fā)的未來發(fā)展方向。
　　 其次，對(duì)機(jī)器人的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了分析，總結(jié)了其特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。研究了機(jī)器人軟件開發(fā)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合對(duì)硬件的分析

3、結(jié)果，提出了面向構(gòu)件的機(jī)器人控制軟件開發(fā)方法。并以該方法設(shè)計(jì)了面向構(gòu)件的機(jī)器人控制軟件開發(fā)平臺(tái)的分層結(jié)構(gòu)，給出了開發(fā)平臺(tái)的各組成部分，并提供了利用它們搭建面向不同應(yīng)用的機(jī)器人控制軟件的過程。
　　 然后，對(duì)主流構(gòu)件模型進(jìn)行了分析，針對(duì)它們的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇使用CORBA構(gòu)件模型開發(fā)整個(gè)機(jī)器人控制軟件開發(fā)平臺(tái)。給出了整個(gè)平臺(tái)的開發(fā)過程，首先需要利用IDL描述各構(gòu)件的接口，完成對(duì)機(jī)器人底層功能的抽象。然后利用命名服務(wù)和通知服務(wù)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件間

4、的數(shù)據(jù)通信。對(duì)于通信質(zhì)量要求較高的視頻傳輸，則采用TAO的AV流服務(wù)套件開發(fā)。由于行為控制在機(jī)器人控制中比較重要，所以分析了其工作原理，并給出了其實(shí)現(xiàn)過程。對(duì)于服務(wù)管理器和構(gòu)件庫，給出了它們的實(shí)現(xiàn)過程，并對(duì)其進(jìn)行了分析。
　　 最后，利用該機(jī)器人控制軟件開發(fā)平臺(tái)完成了三種異構(gòu)機(jī)器人--智能移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)、不越障輸電線除冰機(jī)器人、可越障輸電線除冰機(jī)器人的軟件開發(fā)。針對(duì)智能移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)的硬件特性，給出了利用