[发明专利]一种CloudROS云机器人架构

摘要

本发明涉及云机器人架构领域，尤其涉及一种CloudROS云机器人架构。本发明架构基于ROS搭建，云服务端的服务均以ROS节点方式运行，本地和云服务端建立ROS话题形式的数据通信。用户和机器人通过网络按需访问云服务端的服务。相比于其他已有的云服务架构，该架构最大的特点是云服务端不配置独立运行的ROS网络，即云服务端不设置ROS节点管理器，云服务端的ROS服务节点需要注册到本地的ROS网络中。同时该架构中实现了动态网络变化中云服务质量监控调节机制。本发明对于系统中的节点方便进行统一管理。云端和本地的数据格式保持一致。实现服务的隔离，启动更加快速，占用资源少，管理更加简便。

主权项

1.一种CloudROS云机器人架构，其特征在于，包括云服务端、云服务接口、机器人端和用户监控端，机器人端和用户监控端分别通过云服务接口与云服务端互联；所述的云服务接口是云服务端的服务对外提供的接口形式；云服务接口符合REST API规范，并支持多进程管理，满足多机器人的并发请求；云服务端的服务由云服务URI唯一标识，云服务URI由固定字段和参数字段组成，固定字段描述了云服务主机的信息，参数字段描述云服务请求的参数；所述的云服务端包括云服务管理器、身份验证模块、服务查询模块、状态查询模块、ROS网络配置模块、脚本执行模块和应用模块；云服务管理器分别与身份验证模块、服务查询模块和状态查询模块连接，负责具体服务请求的调度；身份验证模块、服务查询模块和状态查询模块依次连接，完成机器人和用户的身份验证、请求的服务的查询以及请求的服务的运行状态；身份验证模块、服务查询模块和状态查询模块用于预处理阶段；预处理阶段完成后传递给请求处理阶段；ROS网络配置模块和脚本执行模块用于请求处理阶段；ROS网络配置模块和脚本执行模块互联，ROS网络配置模块用于实现云服务端ROS环境变量的配置，实现服务节点向本地ROS网络的注册，脚本执行模块利用脚本文件实现应用模块中服务节点的启动和停止；脚本执行模块与应用模块互联，调取应用模块内的功能，实现脚本处理服务；机器人端包括传感器采集模块、请求模块、通信模块、ROS节点管理器、服务质量监控模块和设置本地服务工具集；ROS节点管理器分别与传感器采集模块、请求模块、通信模块和服务质量监控模块相连，负责处理内部调度信息；传感器采集模块负责采集各种传感信息，传感器采集模块和云服务端的应用模块建立ROS话题通信，云服务被请求后，传感器模块采集的传感信息会被传输到云服务端进行处理；请求模块和通信模块共同实现机器人端对云服务端的服务请求；请求模块和通信模块相连，两者之间建立ROS服务形式的数据传输，请求模块向通信模块发送请求参数，包括服务名称、服务动作以及身份凭证；通信模块根据接收的请求参数构建符合规范的云服务URI，并以此云服务URI访问云服务端的云服务接口，实现服务的请求；通信模块与本地服务工具集连接，调用本地服务工具集的相关程序，完成通信功能；服务质量监控模块与机器人端的所有模块连接，实现监控机器人端和云服务端的数据传输参数以及云服务端的服务处理结果，从而监控动态网络下云服务的质量；用户监控端实现对于机器人端的机器人状态的监控；用户监控端包括请求模块、通信模块、监控模块、ROS节点管理器和GUI显示模块；ROS节点管理器分别与请求模块、通信模块、监控模块和GUI显示模块连接，负责处理内部调度信息；请求模块和通信模块共同实现监控端对服务的请求，请求模块和通信模块建立ROS服务通信；监控模块与云服务端的存储服务建立ROS话题形式通信，获取云服务端的存储的机器人数据；GUI显示模块与监控模块连接，显示从监控模块获取的机器人数据。