[发明专利]同步机器人系统节点的系统和方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2013年2月15日提交的美国临时专利申请第61/765559号和于2014年2月14日提交的美国非临时专利申请第14/181499号的优先权。这些申请文件的公开内容在此通过参考它们的全部内容而被并入。

技术领域

本公开涉及同步机器人系统节点的系统和方法。特别地，本公开涉及同步可以在机器人系统的每个节点处执行的数据库，同步数据库允许订阅和发布机器人系统节点之间的更新属性。

背景技术

某些应用程序为了通信需具有高带宽要求和严格的同步、延时以及可靠性要求。例如，机器人辅助外科手术要求低延时来实时地传递控制和反馈信号。这种应用的同步和延时要求是严格的，因为理想情况下在外科医生控制主输入器的运动和从动于主输入器的机器人运动之间应该有尽可能少的延迟。

包含机器人辅助外科手术系统的复杂系统包含许多部件，在此大体称为“节点”，其在系统内一起工作并且因此需要能够保持同步。对于这些耦合的节点中的每个节点，同步通常通过第一节点发送数据请求给第二节点，而第二节点将通过向第一节点提供所请求的数据对该请求作出响应来进行。在某些情况下，第一节点将会检查第二节点和第三节点的存在，并且如果发现第二和第三节点是存在的，那么第一节点将数据推送给第二和第三节点。如果第二或第三节点与第一节点断开并且然后重新连接，则第一节点可能不会被通知第二或第三节点断开，并且结果是重新连接的节点可能会缺失第一节点在断开期间发送的数据。而且，当新节点被耦合到第一节点时，第一节点可能不会检查到该新节点的存在，并且因此不会提供任何数据给新节点，从而使得新节点处的数据没有与第一节点的数据同步。最终，需要一种系统，其持续地检查节点的存在并且然后发送数据给每个节点以保持同步，这会产生不必要的系统通信量，进而可以减慢系统或溢出消息序列。

所需要的是某种系统和方法，其可以以最低系统通信量自动同步系统内的节点，并且可以快速同步连到系统的新节点。

发明内容

根据一些实施例，本文提供了机器人系统。机器人系统包含发布节点，其包含至少一个第一同步数据库，第一同步数据库包含多个属性、与每个属性相关的标记以及订户列表，其中每个属性包含识别属性的标签和数据。该系统还包含订户节点，其包含至少一个第二同步数据库。发布节点被配置为当属性被写进至少一个同步数据库时或者当属性内包含的数据被修改时设置与属性关联的标记，并且将被标记的属性发布给订户节点。

根据一些实施例，本文也提供了一种用于同步机器人系统的节点上的数据的方法。该方法包含从发布节点传递通告消息，该通告消息通告被存储于在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的属性，由耦合到发布节点的订阅节点接收该通告消息，并且由订阅节点传递订阅消息，该订阅消息指示了至少一个订阅节点想要订阅的被存储于在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的属性。该方法还包含通过发布节点将订阅节点添加到维持于在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的订阅列表，通过发布节点设置每个订阅属性的标记，通过发布节点将包含每个标记属性的同步数据包传递到订阅节点，以及为每个传递的属性清除标记。

进一步根据一些实施例，本文还提供了一种非临时计算机可读介质，其具有由机器人系统的一个或多个处理器执行的指令，当指令被执行时，使一个或多个处理器进行同步机器人系统节点的方法。该方法包含从发布节点传递通告消息，该通告消息通告存储于在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的属性，由耦合到发布节点上的订阅节点接收通告消息，并且将来自订阅节点的订阅消息传递到发布节点，该订阅消息指示了至少一个订阅节点想要订阅的被存储于在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的属性。该方法还包含将订阅节点添加到在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内维持的订阅列表中，为在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的每个订阅属性设置标记，将来自发布节点的同步数据包传递到订阅节点，同步数据包包含每个标记属性，以及为在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的每个传递属性清除标记。

这些和其他的实施例通过参考之后的附图将在下文更详细地被描述。

附图说明

图1是根据一些实施例图示说明通过使用同步数据库的实例同步系统内节点的系统的示意图。

图2是根据一些实施例图示说明同步数据包的示意图。

图3是根据一些实施例图示说明其中多个同步数据库实例正在节点上执行的系统的示意图。