[发明专利]在机器人操作系统中提升系统可靠性的方法

权利要求书

1.一种在机器人操作系统中提升系统可靠性的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，提供系统多级健康监控；

步骤二，使用高可用管理框架中间件；

所述步骤一具体包括以下步骤：

步骤一十一，使能软件节点的健康监控功能，在每个ROS软件节点上通过统一的数据格式进行记录运行状态和性能统计，通过ROS软件节点的统计学数据主题，来完成数据获取收集；

步骤一十二，使能硬件节点的健康监控功能，多个软件节点分布式运行在硬件节点之上，每个硬件节点健康监控数据通过工具实时收集，在硬件节点的内核Ubuntu操作系统之上，安装pysensors、psutil工具，来完成数据获取收集；

步骤一十三，健康监控数据的处理与展示，监控服务处理端定期从节点获取监控数据，并在获取到监控数据后，对数据进行整合、分析、记录，在察觉到异常信息后报警，使用特定的ROS软件节点进行监控数据的处理和异常行为的触发，并在ROS的参数服务器中定义各种数据的上下异常门限参数；

所述步骤二具体包括以下步骤：

步骤二十一，配置和维护整个系统的状态模型和恢复策略，ROS节点在基于内核操作系统上的高可用保护框架中间件里运行，高可用保护框架首先定义框架中各个组件的状态、依赖关系、冗余模型和预定的故障处理方案和策略，使用了符合SAF规范的OpenSAF高可用管理框架中间件，但不限于此，任何提供高可用保护的中间件框架都使用；

步骤二十二，为ROSMaster中心节点和关键的节点设置冗余备份和关键数据同步，ROS的重要节点和ROSMaster中心节点需要热备份，以便宕机时随时切换，采用2N冗余模型的备份方式，主节点的写入信息随时备份，主节点宕机后，备份节点被切换为主节点，并且用备份的主节点完成信息初始化；

步骤二十三，基于健康监控的报警信息执行策略性的系统恢复，节点宕机的时候，需要通过重启或迁移的机制恢复节点，这个重启是无状态的，也是基于备份的有状态的，监控节点上运行的任务，当发生故障时，容错框架根据故障类型采用相应的恢复策略，当产生故障的软件无法在本节点上恢复或整个节点崩溃时，系统提供迁移的手段重建服务。

2.根据权利要求1所述的在机器人操作系统中提升系统可靠性的方法，其特征在于，所述系统多级健康监控主要包括三部分：ROS软件节点层和ROS硬件节点层的监控数据发布端，基于配置，通过统一的数据格式进行实时记录运行状态和性能统计；监控服务处理端定期从节点获取监控数据，并在获取到监控数据后，对数据进行整合、分析、记录，在察觉到异常信息后报警；图形化的数据展现端，图形化的展示系统当前的健康状态和监控信息。