[发明专利]基于模块化平台的机器人开发系统架构及其主控单元

说明书

本发明提供基于模块化平台的机器人开发系统架构，包括由主控单元控制的传感单元、动作执行单元、交互单元，所述的主控单元包括初始化模块、指令交互模块、信息交互模块、动作执行模块；所述的初始化模块初始化动作执行单元参数与主控单元中系统变量参数；所述的指令交互模块接收交互单元指令并编译成动作指令；所述的信息交互模块采集传感单元数据；所述的动作执行模块执行所述的动作指令。本发明逻辑结构巧妙，模块化程度高，采用一致的通信标准，统一各传感单元、动作执行单元与主控单元的通信协议，从而方便人们基于本平台架构对机器人进行研究与开发。

技术领域

本发明涉及机器人开发系统架构，具体涉及模块化平台的机器人开发系统架构及其主控单元。

背景技术

2016年是人工智能元年，谷歌的AlphaGo震惊世界。机器是人工智能技术的载体，由此，世界各地的研究所或者公司也推出多款机器人，从类人机器人，服务机器人到军方的战备机器人，可以说机器人行正如当年的移动互联网一样蓬勃火热发展。市面上的机器人多以工业机器人和服务机器人为主，这些机器人一般是按照特定的功能定制的，比如焊接机器人，扫地机器人等，要在这些机器人上做进一步修改升级就相当困难，基本上都要重新设计。而一般的机器人开发平台入门又比较高，而且基本都是大公司垄断，价格昂贵，一些小的企业或个人基本上不会考虑。那些小的机器人开发平台往往只提供一些开发板或开发模组，只适合用来学习或做简易的玩具。目前，急需一种开发简便、模块化程度高的机器人开发平台。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供基于模块化平台的机器人开发系统架构，本发明逻辑结构巧妙，模块化程度高，方便人们在此平台架构上进行机器人的研究与开发。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

基于模块化平台的机器人开发系统架构，包括主控单元、传感单元、动作执行单元、交互单元；所述的传感单元、动作执行单元、交互单元由主控单元控制；用户通过所述的交互单元输入指令至主控单元，传感单元感应外部信号传输至主控单元，主控单元处理并生成控制所述的动作执行单元的指令，所述的动作执行单元执行指令；所述的传感单元、动作执行单元、交互单元与主控单元之间通信采用交互通信，所述的各交互通信的通信协议保持一致。

进一步的，所述的交互单元包括PC端交互、移动端交互、动作模拟器交互；所述的PC端交互、移动端交互都与云服务器连接；所述的交互单元与主控单元的传输方式采用无线透传；所述的移动端交互包括语音交互、智能模块、动作识别交互、人脸表情识别交互、动作模拟交互。

进一步的，所述的基于模块化平台的机器人开发系统架构还包括特殊动作执行单元；所述的特殊动作执行单元、传感单元、动作执行单元、交互单元内都设有反馈单元；所述的反馈单元与主控单元连接，为主控单元提供反馈信息。

基于模块化平台的机器人开发系统主控单元，包括初始化模块、指令交互模块、信息交互模块、动作执行模块；所述的初始化模块初始化动作执行单元参数与主控单元中系统变量参数；所述的指令交互模块接收交互单元指令并编译成动作指令；所述的信息交互模块采集传感单元数据；所述的动作执行模块执行所述的动作指令；所述的初始化模块在主控单元中优先级最高。

进一步的，所述的初始化模块包含以下步骤：硬件初始化、设备初始化、系统全局变量初始化、创建模块任务。

进一步的，所述的初始化模块还包含以下步骤：主电源开启、输出版本信息、用户配置加载、开启时钟中断、开启系统多任务切换、预警警报循环。

进一步的，所述的指令交互模块包含以下步骤：等待指令、中断检测、选择指令类型。

进一步的，所述的指令交互模块还包含以下步骤：变量设定及初始化、指令校验、发送反馈消息。

进一步的，所述的信息交互模块包含以下步骤：设置采样频率、传感单元采样、查询动作执行单元信息。