[发明专利]一种基于机器人图形化编程开发的方法

摘要

一种基于机器人图形化编程开发的方法，基于Visual Studio 2012开发，图形化编程模块在Windows操作系统环境下显示为图形化编程界面，图形化编程界面左侧为部件库；进行图形化编程前，首先将选择的部件库拖入图形化编程界面，再对每个部件库的控制器与接口进行连接、属性设置匹配，待每个部件库的控制器与接口设置匹配成功后，图形化编程模块才能生成正确的图形化编程程序；并通过可视化交互式仿真环境模块搭建可视化交互式仿真环境，根据图形化编程模块编程进度实时在图形化编程界面显示当前工作状态。本发明交互式操作便捷，具备良好的应用性和兼容性，编程开发门槛低有利于更多人员投入编程开发，同时减少了项目开支。

主权项

1.一种基于机器人图形化编程开发的方法，在Windows操作系统环境下，基于Visual Studio 2012开发，其特征在于，包括如下模块：1)图形库管理模块对图形化编程所需的部件库进行管理，包括“新建”、“打开”、“导入”、“添加”、“删除”、“编辑”、“保存”，部件库包括人机交互库、驱动库、控制器库、图形库、传感器库，且每个部件库分别设置有控制器；对图形化编程所需的文字库进行管理，包括“新建”、“打开”、“导入”、“添加”、“删除”、“编辑”、“保存”；对图形化编程所需的图形库进行管理，包括“新建”、“打开”、“导入”、“添加”、“删除”、“编辑”、“保存”；对图形化编程所需的算法库进行管理，包括“新建”、“打开”、“导入”、“添加”、“删除”、“编辑”、“保存”；对可视化交互式仿真环境模块的可视化交互式仿真环境文件进行管理，包括“新建”、“打开”、“导入”、“添加”、“删除”、“编辑”、“保存”；2)图形化编程模块在Windows操作系统环境下，图形化编程模块显示为图形化编程界面，图形化编程界面左侧为部件库；在进行图形化编程前，首先将选择的部件库拖入图形化编程界面，再对每个部件库的控制器与接口进行连接、属性设置匹配，待每个部件库的控制器与接口设置匹配成功后，图形化编程模块才能生成正确的图形化编程程序；3)可视化交互式仿真环境模块搭建可视化交互式仿真环境，结合图形化编程模块以完成机器人图形化编程的仿真，并根据图形化编程模块编程进度实时在图形化编程界面显示当前工作状态，以实现仿真；基于上述模块，机器人图形化编程的具体步骤如下：①开始在图形化编程界面点击开始；②部件库拖拽在图形化编程界面的部件库中选择所需的部件，并将所选的部件拖入图形化编程界面，同时设置所选的部件与控制器的接口属性进行接口类型匹配以实现相互连接，若接口不匹配，则该部件无法连接，若接口匹配成功，所选的部件控制器调用函数进行连线绘制操作；当所选的部件连接成功后，对所在部件库的控制器设置机器人编号；③生成C程序点击图形化编程界面的生成C程序菜单项时，控制器根据错误类型弹出相应的警告，提示进行属性设置操作，并中断生成程序的操作，待完成控制器接口属性设置后，图形化编程模块才能生成正确的图形化编程程序，对于已完成图形化编程的图形，点击图形化编程界面的文件/保存菜单可对图形进行保存，保存为xml文件后，生成库函数并封装；部件库中每个部件下均封装有与其对应的程序，控制器模块在部件库中创建时根据其接口属性编写主框架控制程序，该主框架控制程序用于实现对各个控制器接口功能调用；同样其他部件在部件库中创建时同时编写自身的程序，程序名称、函数名称根据部件的命名来获得；当图形化编程完成时，各个部件与控制器通过接口连接，生成C程序时首先根据当前打开的图形，收集当前打开的图形关键信息保存在NewPro.xml文件中，根据该xml文件和控制器创建时的主框架控制程序，将生成对应的Windows程序和Linux程序，并在两个程序区中显示；④保存C程序当对生成的C程序进行编辑后需保存时，进行此操作；此保存的是当前生成的C程序；⑤编译与连接此工序负责将图形化编程生成的Windows程序编译并连接生成可执行程序，在此过程通过调用开源软件MinGW实现调试；同时在此编译与连接过程中生成的C程序为主程序即main.cpp，该主程序采用参数‑I和参数‑l指定头文件名称和待调用的库，以完成编译与连接操作；在编译与连接时调用其他部件的程序，其他部件的程序所在路径需通过NewPro.xml文件获取，而后采用参数‑I指定编译；⑥交叉编译与连接将主框架控制程序生成的Linux程序通过交叉编译与连接生成可在嵌入式计算机上运行的可执行程序，具体执行是：触发Acobuild命令，获取Linux程序名称和头文件路径，再解析Linux程序名称和头文件路径，而后控制器通过解析主框架控制程序的Linux程序向交叉编译器传送Acobuild命令，以生成可执行程序；对Linux程序进行交叉编译，在此过程中，Linux主程序采用参数‑I和参数‑l指定头文件名称和待调用的库，以完成交叉编译操作；交叉编译操作利用匿名通道与交叉编译器实现数据的重定向，在生成可执行程序的过程中提示有错误或警告时，此信息均在图形化编程界面的输出窗口中显示；交叉编译正确后则生成main文件，该文件可在嵌入式Linux目标ARM板上运行的可执行程序；⑦程序下载当Linux程序在交叉编译与连接生成可执行程序后，经网络下载到嵌入式计算机，至此编程完毕；编写完毕的程序可通过串口通讯传输至单片机以储存，或通过可视化交互式仿真环境模块的搭建可视化交互式仿真环境，实现仿真再现。