[发明专利]一种基于边缘云服务的多机器人控制器

权利要求书

1.一种基于边缘云服务器的多机器人控制器，其特征在于，包括：

多机器人操作单元，为控制器用户应用层，提供多机器人控制接口，用于规划多机器人运动轨迹，设计机器人控制任务和控制逻辑，进而实现面向多机器人的应用编程；调用机器人控制单元机器人模型的解析方法，调用高性能解算单元和人工智能单元得到多机器人控制任务，通过多机器人控制接口发送至多任务分发单元；

高性能解算单元，为控制器内核系统层，支持双浮点计算和迭代，满足机器人控制模型解算要求，同时提供协处理器辅助计算接口，通过该接口为多机器人操作单元提供机器人控制模型计算；

人工智能单元，为控制器内核系统层，提供人工智能技术对机器人控制模型进行自动寻优；

机器人控制单元，为控制器内核系统层，提供多种构型机器人模型的解析方法，用于支持多种机器人运动控制，实现多机器人实时控制；

多任务分发单元，为控制器内核驱动层，用于构建机器人控制任务与虚拟化单元之间的对应关系，实现多核多任务机器人控制任务调度；

虚拟化单元，为控制器内核驱动层，用于将虚拟化单元的物理网口与虚拟化单元的服务器虚拟化系统进行关联，根据多任务分发单元的多机器人控制任务进行对应机器人运动控制指令实时下发，多个虚拟化单元实现多机器人控制实时操作系统适配；

多网口通信单元，为控制器内核驱动层，提供基于以太网口的实时总线通信驱动，将以太网协议转变为用于机器人实时通信的总线协议，实现基于实时总线的分布式机器人控制网络，实现多机器人之间实时通信。

2.根据权利要求1所述的一种基于边缘云服务器的多机器人控制器，其特征在于，还包括数据采集单元，为控制器内核系统层，提供机器人及其传感器数据采集接口，用于支持多机器人实时数据采集，为多机器人操作单元的机器人控制实时解算过程中提供多种构型机器人模型变量的输入。

3.根据权利要求1所述的一种基于边缘云服务器的多机器人控制器，其特征在于，所述人工智能技术包括智能算法、机器视觉和力控制中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于边缘云服务器的多机器人控制器，其特征在于，所述高性能解算单元采用异构加速平台加速机器人控制模型求解过程。

5.根据权利要求1所述的一种基于边缘云服务器的多机器人控制器，其特征在于，所述多机器人控制器与边缘机器人云服务、机器人集群，形成基于边缘计算框架的分布式机器人控制。

6.根据权利要求1所述的一种基于边缘云服务器的多机器人控制器，其特征在于，所述虚拟化单元采用虚拟化技术将多机器人控制器物理网口进行隔离，并共享系统内存资源和处理器资源，实现多机器人指令的同步下发。

7.一种基于边缘云服务的多机器人控制器的实现方法，其特征在于，包括：

多机器人操作单元，用于为控制器用户应用层，提供多机器人控制接口，用于规划多机器人运动轨迹，设计机器人控制任务和控制逻辑，进而实现面向多机器人的应用编程；调用机器人控制单元机器人模型的解析方法，调用高性能解算单元和人工智能单元得到多机器人控制任务，通过多机器人控制接口发送至多任务分发单元；

高性能解算单元，用于为控制器内核系统层，支持双浮点计算和迭代，满足机器人控制模型解算要求，同时提供协处理器辅助计算接口，通过该接口为多机器人操作单元提供机器人控制模型计算；

人工智能单元，用于为控制器内核系统层，提供人工智能技术对机器人控制模型进行自动寻优；

机器人控制单元，用于为控制器内核系统层，提供多种构型机器人模型的解析方法，用于支持多种机器人运动控制，实现多机器人实时控制；

多任务分发单元，用于为控制器内核驱动层，用于构建机器人控制任务与虚拟化单元之间的对应关系，实现多核多任务机器人控制任务调度；

虚拟化单元，用于为控制器内核驱动层，用于将虚拟化单元的物理网口与虚拟化单元的服务器虚拟化系统进行关联，根据多任务分发单元的多机器人控制任务进行对应机器人运动控制指令实时下发，多个虚拟化单元实现多机器人控制实时操作系统适配；

多网口通信单元，用于为控制器内核驱动层，提供基于以太网口的实时总线通信驱动，将以太网协议转变为用于机器人实时通信的总线协议，实现基于实时总线的分布式机器人控制网络，实现多机器人之间实时通信；

包括以下步骤：

S1、通过边缘机器人云服务中原子性机器人控制功能，采用服务组合方式搭建多机器人控制应用，并生成基于边缘多机器人控制器的应用执行脚本；

S2、在多机器人控制器应用层中，解析应用执行脚本，生成可执行多机器人控制程序；

S3、在多机器人控制器内核系统层中，通过动态链接库方式，利用机器人控制单元与高性能解算单元、人工智能单元的调度，形成多机器人控制任务；

S4、在多机器人控制器内核驱动层中，通过虚拟化单元将多机器人控制任务中的各机器人运动控制指令通过实时总线发送到对应机器人；

S5、通过机器人集群响应多机器人控制器控制任务，完成多机器人协同控制。