一种云化机器人配置信息同步方法与流程

1.本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种云化机器人配置信息同步方法。


背景技术：

2.机器人在人们的生产、生活中充当着越来越重要的角色，机器人的功能越来越强大，机器人面临的工作环境日益复杂，任务种类更加复杂和繁琐，单个机器人在处理这类任务时很难获得理想的效果，因此在同一运行区域往往配置多台机器人协同或轮换工作。
3.当同一运行区域存在多台同质化机器人时，当修改机器人配置信息时需要挑选一台指定终端进行配置信息调整和验证，当配置信息调整完毕后在通过手动或ftp传输到其它机器人终端，多数情况下其它终端都需要重启服务或终端才可以将最新配置信息加载到内存中，该方法不仅耗时而且也不便于客户操作。


技术实现要素：

4.本发明为了克服以上技术的不足，借助智能机器人操作系统的消息通信功能，根据云化机器人能实时链接云端的属性，提供了一种云化机器人配置信息同步方法。本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种云化机器人配置信息同步方法，包括如下步骤：
6.a)在同一运行环境中设置多台同质化云化机器人终端，每个云化机器人终端独立运行，每个云化机器人与云端实时通信；
7.b)在云端部署iros的主控制节点rmaster和消息通信节点rmq；
8.c)云端启动主控制节点rmaster和消息通信节点rmq，划分分区并创建配置信息同步话题；
9.d)选定一台云化机器人终端进行配置信息调试，调试完毕后将参数配置信息保存到参数服务器，将序列化后的信息上传到云端；
10.e)其它云化机器人终端订阅云端话题，当话题中信息更新后，读取最新的序列化后的信息，根据自定义规则对获取到的序列化后的信息反序列化操作，得到具体的配置信息；
11.f)其它云化机器人获取到配置信息后，修改正在运行程序的配置信息或保存配置信息到本地文件。
12.优选的，步骤a)中云化机器人通过4g或5g或wifi或网线与云端实时通信。
13.进一步的，步骤c)中云端根据不同分区设置用于配置信息同步话题。
14.进一步的，步骤d)中将序列化后的信息上传到云端的步骤为：d-1)打开配置信息同步上传主控制节点rmaster，配置信息同步上传主控制节点rmaster从参数服务器上读取最新的配置新信息并通过可视化界面进行展示；d-2)用户在可视化界面上勾选需要同步的配置项，该配置信息同步上传主控制节点rmaster按照自定义规则对配置信息进行序列化操作；
15.d-3)调用iros的话题发布接口，将序列化后的配置信息上传到云端。
16.进一步的，步骤d)中序列化后的信息在云端后台运行，各个云化机器人始终订阅云端的话题。
17.进一步的，步骤e)中消息通信节点rmq自动触发回调处理函数，读取最新的序列化后的信息。
18.进一步的，步骤f)中其它云化机器人获取到配置信息后，调用动态参数配置客户端接口，通过该接口修正正在运行程序的配置信息。
19.进一步的，步骤f)中当获取的配置信息全部从参数服务器读取到时，立即更新参数服务器的配置信息，同时将修改信息以文件形式保存到本地。
20.进一步的，步骤f)中当获取到的配置信息和参数服务器读取到的数目或名称不一致时，提示不一样配置信息，更新参数服务器配置信息失败，将配置信息以文件形式保存到本地，当参数服务器重启时更新配置信息。
21.进一步的，步骤f)中当链接参数服务器失败时，提示修改配置信息失败，同时将配置信息以文件形式保存到本地，当参数服务器重启时会更新配置信息。本发明的有益效果是：借助智能机器人操作系统(intelligent robot operating system，iros)的消息通信功能，运行在linux系统和windows系统之上，提供包括硬件抽象描述、程序间消息通信、程序包管理等标准化的开发接口和数据处理流程。通过iros可以实现机器人配置信息的快速获取、传输和下发。根据云化机器人能实时链接云端的属性，提出了一种基于iros的云化机器人配置信息实时同步方法。可以在运行区间内存在多个同质化云化机器人时，仅需要对一个云化机器人终端进行配置信息修改验证，便可将验证后的配置信息同步到其它云化机器人终端。
附图说明
22.图1为本发明的通信框架图；
23.图2为本发明的配置信息同步流程图。
具体实施方式
24.下面结合附图1、附图2对本发明做进一步说明。
25.一种云化机器人配置信息同步方法，包括如下步骤：
26.a)在同一运行环境中设置多台同质化云化机器人终端，每个云化机器人终端独立运行，每个云化机器人与云端实时通信。优选的，云化机器人通过4g或5g或wifi或网线与云端实时通信。
27.b)在云端部署iros的主控制节点rmaster和消息通信节点rmq。如针对区域subare_a(网段192.168.10.1)中的5台云化机器人，设置用于配置信息同步的话题/config_synchronization/subarea_a。该话题只能被subare_a网段中的机器人订阅和发布信息。
28.c)云端启动主控制节点rmaster和消息通信节点rmq，划分分区并创建配置信息同步话题。优选的，云端根据不同分区设置用于配置信息同步话题。
29.d)选定一台云化机器人终端进行配置信息调试，调试完毕后将参数配置信息保存
到参数服务器，将序列化后的信息上传到云端config_synchronization/subarea_a话题。
30.e)其它云化机器人终端订阅云端话题，当话题中信息更新后，读取最新的序列化后的信息，根据自定义规则对获取到的序列化后的信息反序列化操作，得到具体的配置信息。
31.f)其它云化机器人获取到配置信息后，修改正在运行程序的配置信息或保存配置信息到本地文件。
32.该方法可以在运行区间内存在多个同质化云化机器人时，仅需要对一个云化机器人终端进行配置信息修改验证，便可将验证后的配置信息同步到其它云化机器人终端。实现需要该云化机器人终端通过话题将配置信息上传云端，云端配置信息同步服务通过时间戳分析和有效性监测，将最新的配置信息通过话题下发到同一运行区间的其它同质化机器人。该方法的实现需要运行区间内其它机器人终端从话题读取到最新的配置信息后，通过调用动态参数配置接口，进行配置信息的实时修改，从而达到云化机器人配置信息的及时更新。
33.实施例1：
34.步骤d)中将序列化后的信息上传到云端的步骤为：
35.d-1)打开配置信息同步上传主控制节点rmaster，配置信息同步上传主控制节点rmaster从参数服务器上读取最新的配置新信息并通过可视化界面进行展示。d-2)用户在可视化界面上勾选需要同步的配置项，该配置信息同步上传主控制节点rmaster按照自定义规则对配置信息进行序列化操作。
36.d-3)调用iros的话题发布接口，将序列化后的配置信息上传到云端。
37.实施例2：
38.步骤d)中序列化后的信息在云端后台运行，各个云化机器人始终订阅云端config_synchronization/subarea_a话题。
39.实施例3：
40.步骤e)中消息通信节点rmq自动触发回调处理函数，读取最新的序列化后的信息。
41.实施例4：
42.步骤f)中其它云化机器人获取到配置信息后，调用动态参数配置客户端接口，通过该接口修正正在运行程序的配置信息。该过程分为以下是那种情况
43.第一种：步骤f)中当获取的配置信息全部从参数服务器读取到时，立即更新参数服务器的配置信息，同时将修改信息以文件形式保存到本地。
44.第二种：步骤f)中当获取到的配置信息和参数服务器读取到的数目或名称不一致时，提示不一样配置信息，更新参数服务器配置信息失败，将配置信息以文件形式保存到本地，当参数服务器重启时更新配置信息。
45.第三种：步骤f)中当链接参数服务器失败时，提示修改配置信息失败，同时将配置信息以文件形式保存到本地，当参数服务器重启时会更新配置信息。
46.该方法的实现需要自定义规则对配置信息进行序列化和反序列化。序列化过程需要获取参数的类型、名称和参数值，然后调用iros提供的序列化接口进行转换；反序列化过程中首先获取参数类型，参数类型为4字节定长数据，然后根据参数类型调用相应的iros反序列化接口进行转换，最终获取相应的参数名称和参数值。
47.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种云化机器人配置信息同步方法，其特征在于，包括如下步骤：a)在同一运行环境中设置多台同质化云化机器人终端，每个云化机器人终端独立运行，每个云化机器人与云端实时通信；b)在云端部署iros的主控制节点rmaster和消息通信节点rmq；c)云端启动主控制节点rmaster和消息通信节点rmq，划分分区并创建配置信息同步话题；d)选定一台云化机器人终端进行配置信息调试，调试完毕后将参数配置信息保存到参数服务器，将序列化后的信息上传到云端；e)其它云化机器人终端订阅云端话题，当话题中信息更新后，读取最新的序列化后的信息，根据自定义规则对获取到的序列化后的信息反序列化操作，得到具体的配置信息；f)其它云化机器人获取到配置信息后，修改正在运行程序的配置信息或保存配置信息到本地文件。2.根据权利要求1所述的云化机器人配置信息同步方法，其特征在于：步骤a)中云化机器人通过4g或5g或wifi或网线与云端实时通信。3.根据权利要求1所述的云化机器人配置信息同步方法，其特征在于，步骤c)中云端根据不同分区设置用于配置信息同步话题。4.根据权利要求1所述的云化机器人配置信息同步方法，其特征在于，步骤d)中将序列化后的信息上传到云端的步骤为：d-1)打开配置信息同步上传主控制节点rmaster，配置信息同步上传主控制节点rmaster从参数服务器上读取最新的配置新信息并通过可视化界面进行展示；d-2)用户在可视化界面上勾选需要同步的配置项，该配置信息同步上传主控制节点rmaster按照自定义规则对配置信息进行序列化操作；d-3)调用iros的话题发布接口，将序列化后的配置信息上传到云端。5.根据权利要求1所述的云化机器人配置信息同步方法，其特征在于：步骤d)中序列化后的信息在云端后台运行，各个云化机器人始终订阅云端的话题。6.根据权利要求1所述的云化机器人配置信息同步方法，其特征在于：步骤e)中消息通信节点rmq自动触发回调处理函数，读取最新的序列化后的信息。7.根据权利要求1所述的云化机器人配置信息同步方法，其特征在于：步骤f)中其它云化机器人获取到配置信息后，调用动态参数配置客户端接口，通过该接口修正正在运行程序的配置信息。8.根据权利要求1所述的云化机器人配置信息同步方法，其特征在于：步骤f)中当获取的配置信息全部从参数服务器读取到时，立即更新参数服务器的配置信息，同时将修改信息以文件形式保存到本地。9.根据权利要求1所述的云化机器人配置信息同步方法，其特征在于：步骤f)中当获取到的配置信息和参数服务器读取到的数目或名称不一致时，提示不一样配置信息，更新参数服务器配置信息失败，将配置信息以文件形式保存到本地，当参数服务器重启时更新配置信息。10.根据权利要求1所述的云化机器人配置信息同步方法，其特征在于：步骤f)中当链接参数服务器失败时，提示修改配置信息失败，同时将配置信息以文件形式保存到本地，当
参数服务器重启时会更新配置信息。

技术总结
一种云化机器人配置信息同步方法，借助智能机器人操作系统(Intelligent Robot Operating System，IROS)的消息通信功能，根据云化机器人能实时链接云端的属性，提出了一种基于IROS的云化机器人配置信息实时同步方法。可以在运行区间内存在多个同质化云化机器人时，仅需要对一个云化机器人终端进行配置信息修改验证，便可将验证后的配置信息同步到其它云化机器人终端。云化机器人终端。云化机器人终端。


技术研发人员：刘鹏 李朝铭 李洪生 程瑶 王怀震 马辰 黄毅 黄洋
受保护的技术使用者：山东新一代信息产业技术研究院有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/9/20