[发明专利]工业机器人分布式控制系统中间件框架系统

权利要求书

1.一种工业机器人分布式控制系统中间件框架系统，其特征在于：整体框架位于物理层与操作系统之上，应用层之下，包括抽象层子系统、组件层子系统、设备管理层子系统和服务层子系统，所述抽象层子系统分别与物理层、组件层子系统相连，组件层子系统与设备管理层子系统相连，设备管理层子系统分别与服务层子系统、应用层相连，服务层子系统与应用层相连；

所述服务层子系统包括机器人中间件控制系统服务总线，机器人中间件控制系统服务总线对设备管理层子系统提供服务注册接口，对应用层提供分布式环境下的服务发现、服务查找、服务路由以及调度管理功能；

所述抽象层子系统负责对物理层设备进行功能抽象及数据抽象，对组件层子系统提供标准化功能接口定义和标准化数据格式定义；

所述抽象层子系统负责按设备类型采用元数据的形式对物理层设备即底层异构设备进行抽象描述，定义统一的功能接口和数据类型；为底层异构设备与上层应用的通信数据制定统一的数据格式；

所述组件层子系统用于根据抽象层子系统提供的定义进行组件功能的封装；

所述组件层子系统包含本地设备功能组件、本地其他功能组件和数据管理组件，所述本地设备功能组件是根据底层机器人功能所开发的符合标准化功能接口定义的组件，所述本地其他功能组件为工业机器人应用场景中算法组件、通用组件以及第三方功能库封装的组件；所述数据管理组件是中间件框架系统在数据传输过程中所需要的格式规范化功能组件，用于将传输信息统一为标准数据格式；

所述设备管理层子系统由多个节点控制站构成，每个节点控制站以客户端形式部署在分布式节点上，每个节点控制站控制与其相连的底层异构设备。

2.如权利要求1所述的工业机器人分布式控制系统中间件框架系统，其特征在于：所述节点控制站包括节点通信模块、协议适配模块、组件注册模块、设备监控模块、节点监控模块、日志管理系统、组件管理模块、组件调用模块、服务化模块和服务调用模块；服务化模块与服务调用模块相连，服务调用模块与组件调用模块相连，组件调用模块、组件注册模块均与组件管理模块相连，组件管理模块、节点监控模块、设备监控模块、协议适配模块均与节点通信模块相连，节点通信模块、协议适配模块、组件注册模块、设备监控模块、节点监控模块、组件管理模块、组件调用模块、服务化模块、服务调用模块均与日志管理系统相连。

3.如权利要求2所述的工业机器人分布式控制系统中间件框架系统，其特征在于：所述节点通信模块实现节点间通信；所述协议适配模块实现协议转换，对节点通信模块的信息通信提供统一的通信接口，屏蔽不同节点间的异构网络；所述组件注册模块提供组件注册接口，将组件层子系统封装的组件加载到节点控制站中运行；所述设备监控模块解析数据管理组件传回的数据文件获取设备实时信息，实现本地设备的统一监控；所述节点监控模块收集本地节点状态、本地组件接口、节点网路流量以及CPU和内存资源使用情况状态信息，然后通过节点通信模块进行发布，同时接收局域网或广域网下其他节点发布的状态信息，实时监控分布式节点的状态；所述日志管理系统管理本地节点控制站内部的日志数据；所述组件管理模块维护组件注册模块成功注册的本地组件列表，统一管理本地组件；所述组件调用模块接收客户端或服务调用模块发出的组件调用请求，对输入参数的数据格式进行核验，同时查询组件管理模块中注册组件的有效性，验证通过后调用对应功能组件，组件执行完毕后将输出结果发给客户端或服务调用模块；输入参数格式有误或组件无效则返回错误提示；所述服务化模块提供用于远程调用的服务化模块，根据组件管理模块提供的组件功能接口，封装为对应的服务接口；所述服务调用模块接收机器人中间件控制系统服务总线发出的服务请求，解析服务接口得到相应组件接口信息，向组件调用模块发起组件调用的请求，将组件调用模块的返回值传递给服务输出接口并发送给机器人中间件控制系统服务总线。