[发明专利]一种机器人控制程序图形化集成开发环境

权利要求书

1.一种机器人控制程序图形化集成开发环境，其特征在于，包括图形库管理模块、图形化编程模块和可视化模块：

其中，图形库管理模块的功能包括:

(1)对图形化编程所需的机器人零部件库中的零部件进行管理，其功能包括“新建”、“打开”、“编辑”、“保存”和“删除”；

(2)对图形化编程所需的算法库中的算法程序进行管理，其功能包括“新建”、“打开”、“编辑”、“保存”和“删除”；

(3)对图形化编程和可视化所需的机器人模型库中的机器人模型及其文件进行管理，其功能包括“导入”、“编辑”、“保存”和“删除”；

(4)对可视化所需的工作环境库中的工作环境文件进行管理，其功能包括“新建”、“打开”、“编辑”、“保存”和“删除”；

图形化编程模块的功能包括：

(1)利用图形库中的机器人零部件、算法程序和机器人模型构建机器人控制系统；

(2)结合可视化模块共同完成机器人控制系统的仿真；

(3)通过交叉编译和连接生成机器人控制程序并通过网络发送给机器人控制计算机，完成机器人控制程序的刷新；

可视化模块的功能包括：

(1)结合图形化编程模块共同完成机器人控制系统的仿真；

(2)实时接收机器人发来的机器人位姿和状态信息；

(3)根据接收到的位姿信息将机器人模型以3D图形方式实时显示在图形显示区中，图形显示区以机器人当前的工作环境为背景；同时在数据显示区中实时显示机器人的当前位置、姿态和状态；

其中，图形库管理模块是单独运行的，图形化编程模块和可视化模块是同时运行的。

2.根据权利要求1所述的一种机器人控制程序图形化集成开发环境，其特征在于，所述图形库管理模块包括图形库以及相应的库操作，其中，图形库分为：

机器人零部件库：又根据零部件功能将它们分别存放在机器人零部件库下的计算机库、驱动库、人机交互库、传感器库和杂项库，各个库中包含若干零部件，对零部件设置“新建”、“打开”、“编辑”、“保存”和“删除”的操作达到对机器人零部件库的管理作用；

工作环境库：存放以XML文件记录的机器人工作环境，XML文件记录内容包括：以矩形描述的环境大小、以矩形描述的栅格大小和以矩形描述的障碍物群；对库中的工作环境文件设置“新建”、“打开”、“编辑”、“保存”和“删除”的操作达到对工作环境库的管理作用；

机器人模型库：包括记录机器人几何尺寸和重心位置的XML文件、描述机器人的3D图形文件、动力学模型程序和运动学模型程序；对库中的机器人模型文件设置“导入”、“打开”、“编辑”、“保存”和“删除”的操作达到对机器人模型库的管理作用；

算法库：又根据算法的功能将它们分别存放在算法库下的控制程序库、功能程序库和辅助程序库，其中，控制程序库存放机器人控制计算机运行的控制程序；功能程序库存放机器人完成某种能力的功能程序，辅助程序库中存放其它程序；对算法库中的文件设置“新建”、“打开”、“编辑”、“保存”和“删除”的操作达到对算法库的管理作用。

3.根据权利要求2所述的一种机器人控制程序图形化集成开发环境，其特征在于，所述机器人零部件库包括计算机库、驱动库、人机交互库、传感器库和杂项库，每个库中包含若干零部件，其中：

计算机库：存放的零部件是组成机器人系统的机器人控制计算机；

驱动库：存放的零部件是组成机器人系统的驱动器；

人机交互库：存放的零部件是组成机器人系统的人机交互设备；

传感器库：存放的零部件是组成机器人系统的传感器；

杂项库：存放的零部件是组成机器人系统的其他部件。