CN107770271A - 集群机器人云控制方法、装置和*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集群机器人云控制方法、装置和***，其中，集群机器人云控制方法，包括以下步骤：接收各云交互终端传输的请求消息，根据各请求消息新建消息队列；根据请求消息，调用对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；将机器人服务数据通过消息队列传输给云交互终端。本发明通过采用消息机制方式实现了集群机器人的数据交互和服务共享，通过把机器人复杂的本地控制功能迁移到云控制平台，解决了传统的群体机器人复杂性高而导致制造成本高的问题，实现了集群机器人的云端服务，减小了机器人的复杂程度，从而降低了集群机器人的制造成本。

Description

集群机器人云控制方法、装置和***

技术领域

本发明涉及机器人与大数据技术领域，特别是涉及一种集群机器人云控制方法、装置和***。

背景技术

随着机器人智能化的发展，机器人能够实现的功能越来越多，以及机器人能够完成越来越多复杂的操作。

然而，机器人为了实现的相应功能，需要配置能够实现相应功能的控制器，相应的功能越多，则控制器就越复杂，从而机器人的制造成本就越高。

传统的机器人一般将实现众多功能和复杂操作的控制器安装在本体上，这种方式虽然能够实现相应的功能，但是同时也会增加机器人的复杂性和制造成本。另外，当需要群体机器人来完成相应的功能时，更会增加制造成本，尤其是，对于阶段性研究的群体机器人，若将复杂的控制器配置在群体机器人上，更会极大的增加制造成本，以及造成极大的资源浪费。

发明内容

基于此，有必要针对传统的群体机器人复杂性高而导致制造成本高的问题，提供一种集群机器人云控制方法、装置和***。

为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：

一方面，提供了一种从云控制平台角度实施的集群机器人云控制方法，包括以下步骤：

接收各云交互终端传输的请求消息，根据各请求消息新建消息队列；云交互终端为设于机器人上的终端；

调用与请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据；

将机器人服务数据通过消息队列传输给对应的云交互终端。

另一方面，还提供了一种从云交互终端角度实施的集群机器人云控制方法，包括以下步骤：

接收机器人采集设备的采集数据，并根据采集数据，生成请求消息；

将请求消息传输给云控制平台；

接收云控制平台反馈的机器人服务数据，并将机器人服务数据传输给执行设备；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据。

另一方面，提供了一种集群机器人云控制装置，包括：

云控制平台消息代理单元，接收各云交互终端传输的请求消息，根据各请求消息新建消息队列；云交互终端为设于机器人上的终端；

云控制平台消息处理单元，调用与请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据；

云控制平台数据传输单元，将机器人服务数据通过消息队列传输给对应的云交互终端。

另一方面，还提供了一种集群机器人云控制装置，包括：

云交互终端消息生成单元，接收机器人采集设备的采集数据，并根据采集数据，生成请求消息；

云交互终端消息传输单元，将请求消息传输给云控制平台；

云交互终端数据传输单元，接收云控制平台反馈的机器人服务数据，并将机器人服务数据传输给执行设备；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据。

另一方面，还提供了一种集群机器人云控制***，包括：

运行于数据中心的云控制平台以及设于机器人上的云交互终端、采集设备和执行设备；云交互终端通过传输网络连接云控制平台，通过本地通讯连接采集设备、执行设备；

采集设备将采集数据传输给云交互终端；

云交互终端根据采集数据，生成请求消息；并将请求消息传输给云控制平台；

云控制平台接收各云交互终端传输的请求消息，根据请求消息新建消息队列；调用与请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据；将机器人服务数据通过消息队列传输给各云交互终端；

云交互终端接收云控制平台反馈的机器人服务数据，并将机器人服务数据发送给执行设备，以使执行设备根据机器人服务数据控制机器人执行相应的动作。

另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行如上述任意一种集群机器人云控制方法的步骤。

上述技术方案具有如下有益效果：

本发明集群机器人云控制方法、装置和***，通过将机器人复杂的本地控制功能迁移到云控制平台，而云控制平台通过消息机制与云交互终端进行数据交互，实现对集群机器人的实时控制处理服务和离线批处理服务，解决了传统的群体机器人复杂性高而导致制造成本高的问题，实现了集群机器人的云端服务，提高了集群机器人的灵活性，并降低了制造成本。

附图说明

图1为本发明从云控制平台角度实施的集群机器人云控制方法实施例1的流程示意图；

图2为本发明集群机器人云控制方法中软件架构示意图；

图3为本发明集群机器人云控制方法中云控制平台侧的流程示意图；

图4为本发明集群机器人云控制方法中云控制平台侧的启动阶段流程示意图；

图5为本发明集群机器人云控制方法中云控制平台侧的服务阶段流程示意图；

图6为本发明集群机器人云控制方法中云控制平台侧的资源管理阶段流程示意图；

图7为本发明集群机器人云控制方法中云控制平台侧的终止阶段流程示意图

图8为本发明基于云交互终端的集群机器人云控制方法实施例1的流程示意图；

图9为本发明集群机器人云控制方法中机器人侧的流程示意图；

图10为本发明从云控制平台角度实施的集群机器人云控制装置实施例1的结构示意图；

图11为本发明从云交互终端角度实施的集群机器人云控制装置实施例1的结构示意图；

图12为本发明集群机器人云控制***实施例1的结构示意图；

图13为本发明集群机器人云控制***实施例1的整体架构示意图；

图14为本发明集群机器人云控制***的硬件架构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决传统技术方案中群体机器人复杂性高而导致制造成本高的问题，本发明提供了一种从云控制平台角度实施的集群机器人云控制方法实施例1；图1为本发明从云控制平台角度实施的集群机器人云控制方法实施例1的流程示意图；如图1所示，可以包括以下步骤：

步骤S110：接收各云交互终端传输的请求消息，根据各请求消息新建消息队列；云交互终端为设于机器人上的终端；

在一个实施例中，云端交互终端与云控制平台的数据交互可采用消息机制，即通过消息中间件进行通信。

其中，新建消息队列由消息中间件完成，消息中间件可以是在云控制平台上。消息中间件可以是分布式消息中间件，如IBM MQ(IBM Message Queue:IBM公司出品的消息队列)和TIBCO RV(TIBCO Rendezvous：TIBCO公司出品的中间件)消息中间件等，也可以是星型结构的消息中间件，如JMS(Java Message Service：Java语言的消息服务)消息中间件等。

云交互终端安装在机器人上，且一个机器人对一个云交互终端。云交互终端采用的处理器可以是基于嵌入式单板计算机的处理器。而传统的技术方案中多采用完全自定义开发的云控制器，只能进行最底层的数据获取和交互，且难以控制复杂的机器人，本实施例中的云交互终端采用的是成熟的嵌入式单板计算机，可以运行高级应用***，如Linux操作***、机器人操作***、消息中间件等，功能更强。云交互终端可以实现对机器人的执行设备与云控制平台的数据交互，云交互终端与云控制平台可以采用网络连接进行数据传输，其中网络连接可以是采用USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)、RS232(Recommended Standard-232：异步传输标准接口)等有线网络连接方式，也可以是WIFI(WIreless-Fidelity：无线保真)、蓝牙等无线网络连接方式。相比传统技术中采用的采用LoRa(Long Range：远距离)通信，本实施例中采用的WIFI或有线网络进行数据通信，数据通信带宽更大。云交互终端与执行设备可以采用本地通信连接进行数据传输，其中本地通信连接可以是USB、RS232等通信连接。

具体地，传统技术方案的云控制平台主要关注语音识别，包括语音的获取、输入、处理与识别等，与本发明中如通信方式、数据传输***、云平台中的框架等存在较大差异，具体而言，云控制平台可通过消息中间件接收云交互终端传输的请求消息，根据请求消息可由云控制平台的处理器新建消息队列，消息队列可以是在云控制平台的其中一个存储器。其中请求消息可以是请求云控制平台离线数据的离线消息，也可以是请求云控制平台实时数据的实时消息。

步骤S120：调用与请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据。

其中，云控制平台可包括多个控制程序实例，且不同类型的请求消息对应有相应的控制程序实例，在一个实施例中，云控制平台可以根据的请求消息，开启相应的控制程序实例，可以从消息中间件中接收该请求消息，根据该请求消息进行相应的数据处理，并将数据处理的结果通过消息中间件传输给机器人。

具体地，云控制平台根据请求消息，调用对应的控制程序实例，并运行相应的服务进程，其中服务进程可以进行实时控制处理服务，如通过控制程序实例实现机器人的运动服务和实时避障服务等；服务进程也可以进行离线批处理服务，如通过控制程序实例实现机器人的图像识别服务和语音识别服务等。通过运行相应的机器人服务的控制程序实例，从而得到与请求消息对应的机器人服务数据。进一步地，根据控制程序实例运行得到的机器人服务数据，可以由多个机器人通过消息中间件进行调用，从而实现集群机器人的共享服务。

步骤S130：将机器人服务数据通过消息队列传输给对应的云交互终端。

具体地，通过消息中间件将步骤S120得到的机器人服务数据通过消息队列传输给云交互终端，从而实现云交互终端与云控制平台的数据交互。在其中一个实施例中，在控制程序实例根据请求消息运行完成后，可通过云控制平台的处理器删除相应的消息队列，从而释放了云控制平台的存储空间。

上述集群机器人云控制方法，接收各云交互终端传输的请求消息，根据各请求消息新建消息队列；根据请求消息，调用对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；将机器人服务数据通过消息队列传输给云交互终端。通过采用消息机制方式实现了集群机器人的数据交互和服务共享，通过把机器人复杂的本地控制功能迁移到云控制平台，解决了传统的群体机器人复杂性高而导致制造成本高的问题，实现了集群机器人的云端服务减小了机器人的复杂程度，从而降低了集群机器人的制造成本。

在一个具体的实施例中，当请求消息为请求实时消息时，步骤S120可以包括：调用与请求实时消息对应的控制程序实例，运行实时控制处理服务，得到用于实时控制处理服务的数据。

具体地，云控制平台接收的请求消息为请求实时消息时，根据该实时请求消息调用相应的控制程序实例，运行实时控制处理服务，如运行实时避障服务等，从而得到用于实时控制处理服务的数据。进一步地，运行实时控制处理服务还可以与云控制平台的实时数据库进行数据交互，缓存运行实时控制处理服务生成的中间计算状态，其中该中间计算状态可以应用在下一次调用相同控制程序实例时直接使用，从而减轻云控制平台的计算负荷。

在一个具体的实施例中，当请求消息为请求离线消息时，步骤S120还包括：调用与请求实时消息对应的控制程序实例，运行批处理服务，得到用于批处理服务的数据。

具体地，云控制平台接收的请求消息为请求实时消息时，根据该离线请求消息调用相应的控制程序实例，运行批处理服务，如图像辨识服务、语音识别服务等，从而得到用于批处理服务的数据。进一步地，运行批处理服务还可以与云控制平台的海量离线数据库进行数据交互，实现海量数据的检索及模型训练等。

在一个具体的实施例中，上述集群机器人云控制方法还包括：实时获取计算负荷状态数据，并根据计算负荷状态数据，动态调整计算资源；基于动态调整计算资源的结果，并进行相应的服务调度。优选的，服务调度包括实时控制处理服务的调度、批处理服务的调度。

具体地，在云控制平台运行控制程序实例时，实时获取云控制平台的计算负荷状态数据，并根据该计算负荷状态数据，可以通过云控制平台的处理器动态调整计算资源，其中动态调整计算资源可以是根据当前云控制平台的负荷状态来调整，也可以根据机器人的数量和控制任务的负责程度，动态的伸缩平台资源。根据动态调整计算资源的结果，可以进行实时控制处理服务的调度，也可以进行批处理服务的调度，从而提升资源的利用率和平台的灵活性。由于大部分计算任务被迁移到云控制平台，机器人的构造可被大大简化，同时可以降低机器人的能耗，提升机器人续航能力。

在一个具体的实施例中，提供一种集群机器人云控制方法的软件架构示意图，如图2所示，其中云控制平台可以包括：消息代理子***、大数据平台、数据通信模块、服务管理模块、并行分布式控制服务模块、数据分析服务模块、数据库交互模块、数据库***、资源管理模块。

其中，消息代理子***可用于云控制平台与机器人之间的数据交互，同时可用于云控制平台内部各子***之间的数据交互和服务集成。大数据平台可用于运行各机器人的并行分布式控制服务和数据分析服务。消息代理子***和大数据平台可采用成熟软件实现。

数据通信模块用于各机器人控制服务模块和数据分析服务模块与消息代理***进行数据交互。服务管理模块负责并行分布式控制服务和数据分析服务的注册、发现与心跳管理。优选的，心跳管理指机器人会向云控制平台发送心跳包、云控制平台中的各种服务会向服务管理模块发送心跳包，这些心跳包是为了监测机器人和服务的在线状态，需要对心跳线程的启动、终止进行管理。同时负责使用云控制平台服务的机器人的注册与管理。其中，服务的注册主要是便于机器人发现服务的入口信息，以便机器人将数据传输到对应入口；而机器人的注册则是为了便于服务处理后结果的输出。

并行分布式控制服务模块可以是开发的用于控制机器人的在线算法模块，如机器人实时避障服务等，并行分布式控制服务通过服务管理模块注册，由机器人主控模块调用。多个机器人可同时通过数据通信模块将相关数据传输到云控制平台中的并行分布式控制服务，经计算后的结果再由数据通信模块返回给机器人。优选的，并行分布式控制服务可以是一类在线并行分布式控制算法或程序。

数据分析服务模块可以为开发的用于并行分布式批处理的数据处理算法，如图像识别算法等，其注册、调用与并行分布式控制服务模块类似。数据库交互模块可以为并行分布式控制服务和数据分析服务与数据库进行交互的中间件，既包括内存数据的缓存、也包括与NoSQL(Not Only SQL：非关系型数据库)、关系型等数据库的存取操作。数据库***可包括高速内存数据库、NoSQL数据库、关系型数据库，用于中间状态的缓存以及海量数据的持久化存储和快速、高效访问。资源管理模块可通过监控当前大数据平台的计算负荷，根据计算负荷情况，动态调整大数据平台的计算资源，并进行相应的服务调度，从而保证服务的动态伸缩和资源的高效利用，提高资源的利用效率，确保大数据平台所使用资源与计算负荷相一致。

在一个具体的实施例中，如图3所示，为实现集群机器人云控制方法的云控制平台侧的整体流程示意图。其中，云控制平台侧的整体流程可包括启动阶段、服务阶段、资源管理阶段、终止阶段四个子控制流程，具体各流程分别如图4至图7所示。

具体地，如图4所示，为实现集群机器人云控制方法的云控制平台侧的启动阶段的流程示意图。其中可以由命令行输入在各个***或平台节点启动消息代理子***、大数据平台、数据通信模块、服务管理模块、并行分布式控制服务模块、数据分析服务模块、数据库交互模块、数据库***和资源管理模块。其中并行分布式控制服务模块可以新建输入消息队列，以及向服务管理模块注册控制服务；数据分析服务模块可以新建输入消息队列，以及向服务管理模块注册数据分析服务；服务管理模块可以侦听服务请求。

如图5所示，为实现集群机器人云控制方法的云控制平台侧的服务阶段的流程示意图。服务管理模块将接收服务请求，并将请求服务机器人信息发送给服务模块，服务模块接收来自数据通信模块的机器人传感数据，进行数据处理，并将数据处理后的结果通过数据通信模块返回给机器人，判断服务请求是否完成，若请求服务完成，则由服务管理模块注销请求服务的机器人相关信息，并通过服务模块删除相关机器人信息释放资源；若请求服务未完成，则由服务模块继续进行数据处理。

如图6所示，为实现集群机器人云控制方法的云控制平台侧的资源管理阶段的流程示意图。优选的，资源管理模块获取当前***的负荷状态，若当前***负荷率大于80％，则增加***计算资源；若当前***负荷率小于80％，则继续判断当前***负荷率是否小于40％，若负荷率小于40％，则降低***计算资源，否则，维持当前***计算资源不变。判断负荷率的预设值可以由用户设置，不限于上述设置的负荷率预设值。进一步地，资源管理模块可以通过调用实时大数据平台和离线大数据平台的Web service(基于Web的应用程序)的API(Application Programming Interface：应用程序编程接口)来实现对当前***负荷状态的调整。

如图7所示，为实现集群机器人云控制方法的云控制平台侧的终止阶段的流程示意图。该终止阶段过程可由脚本执行，脚本通过远程过程调用技术，远程终止各模块。其中，清除服务相关信息同时删除消息队列可以由服务管理模块终止时执行，其他步骤可以由脚本远程控制各模块、平台执行。

图8为本发明从云交互终端角度实施的集群机器人云控制方法实施例1的流程示意图，如图8所示，可以包括以下步骤：

步骤S810：接收机器人采集设备的采集数据，并根据采集数据，生成请求消息。

步骤S820：将请求消息传输给云控制平台。

步骤S830：接收云控制平台反馈的机器人服务数据，并将机器人服务数据传输给执行设备；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据。

具体地，机器人的采集设备可以是传感器，传感器可以是温度传感器、位置传感器、音频传感器、视频传感器等等；采集数据对应的是各个传感器的数据，通过云交互终端接收采集设备的采集数据，并根据采集数据生成请求消息，其中请求消息可以是请求实时消息、请求离线消息。通过消息中间件将请求消息传输给云控制平台，在其中一个实施例中，云交互终端传输的是请求实时消息，则接收的是云控制平台基于消息中间件反馈的实时控制处理服务的数据；在另一个实施例中，云交互终端传输的是请求离线消息，则接收的是云控制平台基于消息中间件反馈的批处理服务的数据。

在一个具体的实施例中，将机器人服务数据发送给执行设备，以使执行设备执行机器人服务数据。

在一个具体的实施例中，提供一种集群机器人云控制方法的软件架构示意图，如图2所示，其中云交互终端包括：操作***、机器人操作***、主控模块、指令收发模块、传感器数据收发模块、数据通信模块。

其中，操作***可用于对云交互终端的启动、显示、关闭等基本操作。机器人操作***可用于与机器人各传感器和执行器直接交互。操作***和机器人操作***可采用成熟的软件。

主控模块主要负责整个机器人各子功能模块(包括数据通信模块、指令收发模块、传感器数据收发模块和机器人操作***)的启停、控制和管理，同时负责通过云控制平台中的服务管理模块调用相关的服务。指令收发模块可通过数据通信模块接收来自云控制平台的控制指令，并将这些指令经由机器人操作***发送给机器人。传感器数据收发模块主要负责根据预先设定的频率，通过机器人操作***的接口获取机器人各传感器的数据，然后通过数据通信模块即时发送给云控制平台。而数据通信模块与云控制平台的消息代理***相连，负责机器人与云控制平台间的数据通信。

具体地，如图9所示，启动云交互终端后首先会启动操作***，然后手动开启云端交互***。主控模块由云端交互***启动，数据通信模块、指令收发模块和传感器数据收发模块由主控模块启动，其各自分别启动一个线程。其中数据通信模块初始化主要是连接消息代理***，并新建指令接收队列；指令收发模块初始化主要是调用机器人操作***与机器人的执行设备建立连接；传感器数据收发模块初始化是为了调用机器人操作***与机器人的传感器建立连接。

上述集群机器人云控制方法，接收机器人采集设备的采集数据，并根据所述采集数据，生成请求消息；将请求消息传输给云控制平台；接收云控制平台反馈的机器人服务数据，并将机器人服务数据传输给执行设备；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据。通过采用消息机制方式实现了集群机器人的数据交互和服务共享，通过把机器人复杂的本地控制功能迁移到云控制平台，解决了传统的群体机器人复杂性高而导致制造成本高的问题，实现了集群机器人的云端服务减小了机器人的复杂程度，从而降低了集群机器人的制造成本。

本发明从云控制平台角度实施的集群机器人云控制装置实施例1：

基于以上方法的技术思想，同时为了解决传统技术方案群体机器人复杂性高而导致制造成本高的问题，本发明还提供了一种从云控制平台角度实施的集群机器人云控制装置实施例1；图10为本发明从云控制平台角度实施的集群机器人云控制装置实施例1的结构示意图；如图10所示，该装置100可以包括：

云控制平台消息代理单元102，用于接收各云交互终端传输的请求消息，根据各请求消息新建消息队列；云交互终端为设于机器人上的终端；

云控制平台消息处理单元104，用于调用与请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据；

云控制平台数据传输单元106，用于将机器人服务数据通过消息队列传输给对应的云交互终端。

在一个具体的实施例中，该集群机器人云控制装置100还包括：云控制平台负荷调整单元。

云控制平台负荷调整单元可用于实时获取计算负荷状态数据，并根据计算负荷状态数据，动态调整计算资源；基于动态调整计算资源的结果，并进行相应的服务调度。优选的，服务调度包括实时控制处理服务的调度、批处理服务的调度。

在一个具体的实施例中，当请求消息为请求实时消息；云控制平台消息处理单元104可用于调用与请求实时消息对应的控制程序实例，运行实时控制处理服务，得到用于实时控制处理服务的数据。当请求消息为请求离线消息；云控制平台消息处理单元104可用于调用与请求离线消息对应的控制程序实例，运行批处理服务，得到用于批处理服务的数据。

上述集群机器人云控制装置，接收各云交互终端传输的请求消息，根据各请求消息新建消息队列；根据请求消息，调用对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；将机器人服务数据通过消息队列传输给云交互终端。从而实现了集群机器人的共享服务，通过把机器人复杂的本地控制功能迁移到云控制平台，减小了机器人的复杂程度，从而降低了集群机器人的制造成本。

本发明从云交互终角度实施的集群机器人云控制装置实施例1：

图11为本发明从云交互终角度实施的集群机器人云控制装置实施例1的结构示意图；如图11所示，该装置200可以包括：

云交互终端消息生成单元202，用于接收机器人采集设备的采集数据，并根据采集数据，生成请求消息。

云交互终端消息传输单元204，用于将请求消息传输给云控制平台。

云交互终端数据传输单元206，用于接收云控制平台反馈的机器人服务数据，并将机器人服务数据传输给执行设备；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据。

在一个具体的实施例中，云交互终端数据传输单元206还可用于将机器人服务数据发送给执行设备，以使执行设备执行机器人服务数据。

上述集群机器人云控制装置，接收机器人采集设备的采集数据，并根据所述采集数据，生成请求消息；将请求消息传输给云控制平台；接收云控制平台反馈的机器人服务数据，并将机器人服务数据传输给执行设备；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据，从而实现了集群机器人的共享服务，通过把机器人复杂的本地控制功能迁移到云控制平台，减小了机器人的复杂程度，从而降低了集群机器人的制造成本。

本发明集群机器人云控制***实施例1：

图12为本发明集群机器人云控制***实施例1的结构示意图；如图12所示，可以包括：运行于数据中心的云控制平台310以及设于机器人上的云交互终端320、采集设备330和执行设备340；云交互终端320通过传输网络连接云控制平台310，通过本地通讯连接采集设备330、执行设备340；

采集设备330将采集数据传输给云交互终端320；云交互终端320根据采集数据，生成请求消息；并将请求消息传输给云控制平台310；云控制平台310接收各云交互终端320传输的请求消息，根据请求消息新建消息队列；调用与请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据；将机器人服务数据通过消息队列传输给各云交互终端320；云交互终端320接收云控制平台310反馈的机器人服务数据，并将机器人服务数据发送给执行设备340，以使执行设备340根据机器人服务数据控制机器人执行相应的动作。

优选的，云交互终端320可以为基于嵌入式单板计算机的控制器。

在一个具体的实施例中，云控制平台310包括实时大数据平台、离线大数据平台。实时大数据平台调用与请求实时消息对应的控制程序实例，通过运行实时控制处理服务，将得到用于实时控制处理服务的数据通过消息队列传输给云交互终端，并将运行实时控制处理服务的中间数据存储在实时大数据平台的实时数据库。离线大数据平台调用与请求离线消息对应的控制程序实例，通过运行批处理服务，将得到用于批处理服务的数据通过消息队列传输给云交互终端320。

具体地，实时数据库是基于内存进行数据存储，数据存储速度快，适合于实时大数据平台中间数据的高速缓存。优选的，上述实施例中的实时大数据平台和离线大数据平台可采用的是成熟的平台，而传统的技术方案中多采用自行开发的***，相对于传统技术方案的本实施例中实时大数据平台和离线大数据平台的功能、性能各个方面都更强。

在一个具体的实施例中，如图13所示，为集群机器人云控制***实施例1的整体架构示意图。该***包括云控制平台以及通过网络连接与云控制平台相连接的集群机器人。其中云控制平台运行于数据中心，云交互终端安装于机器人上，网络连接方式可以是USB、RS232等有线网络连接方式，也可以是WIFI、蓝牙等无线网络连接方式。优选的，机器人可由WIFI或RJ45(Registered Jack-45：45型号的标准插座)接口连接到路由器，经广域网接入云控制平台。其中云控制平台可以包括实时数据库系、海量历史数据库、实时机器人控制服务、批处理服务、实时大数据平台、离线大数据平台、数据传输***。机器人包括云交互终端、传感器、执行器，云交互终端可以通过USB、RS232等本地通信连接方式与传感器、执行器相连接。云交互终端又可以包括云端交互***、机器人操作***、操作***。

进一步地，云交互终端主要负责机器人的传感器和执行器，与云控制平台之间的数据交互；数据传输***负责整个分布式***之间的数据路由与传输，数据传输可以是采用消息机制；实时大数据平台运行一些实时机器人控制服务，如实时避障服务等，其与实时数据库进行交互、缓存一些中间计算状态；离线大数据平台运行一些批处理服务，如图像辨识、语音识别等，其通常会与海量历史数据进行交互，实现海量数据的检索及模型训练等。

由于实时和离线大数据平台可根据计算负荷动态扩展计算资源，且在本发明中，各种服务可以共享使用，因此机器人云控制平台可根据机器人的数量和控制任务的负责程度，动态的伸缩平台资源，从而提升资源的利用率和平台的灵活性。由于大部分计算任务被迁移到云控制平台，机器人的构造可被大大简化，同时可以降低机器人的能耗，提升机器人续航能力。

在一个具体的实施例中，如图14所示，为集群机器人云控制***实施例1的硬件架构示意图。云交互终端采用嵌入式单板计算机，安装在机器人上，主要完成与机器人传感器和执行器的直接交互。云交互终端可包括可与机器人相连的总线接口，如USB、RS232等，且应包括无线网络接口，用于与云控制平台进行通信。优选的，本发明中控制的机器人仅提供接口，如USB，获取机器人的传感器数据以及接收外部发送的指令。机器人本身不包括可运行操作***，如Linux***的单板计算机，因此本发明中提出了采用嵌入式单板计算机来实现机器人和云控制平台之间的交互。同时采用嵌入式单板计算机既可以满足应用需求，又可降低成本。

机器人通过网络设备接入到云控制平台中。机器人的云控制平台由三个计算机集群构成，包括：用于数据传输的消息代理集群，本发明***中采用消息机制传输数据；用于实现各种控制、析算法的大数据集群；用于数据存储的数据库集群。各集群通过资源管理子***动态的分配计算、存储等资源，且云控制平台可以同时为多个机器人服务。

上述集群机器人云控制***，接收各云交互终端传输的请求消息，根据各请求消息新建消息队列；根据请求消息，调用对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；将机器人服务数据通过消息队列传输给云交互终端，从而实现了集群机器人的共享服务，通过把机器人复杂的本地控制功能迁移到云控制平台，以在线服务的方式提供给机器人使用，提高机器人控制的灵活性。同时依托云中海量数据的支撑以及大数据分析技术的支持，进一步提升机器人的智能化程度。减小了机器人的复杂程度，从而降低了集群机器人的制造成本。

在一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上述各实施例中的任意一种集群机器人云控制方法。

该计算机存储介质，其存储的计算机程序，通过实现包括如上述各集群机器人云控制方法的实施例的流程，从而可实现了集群机器人的共享服务，通过把机器人复杂的本地控制功能迁移到云控制平台，以在线服务的方式提供给机器人使用，提高机器人控制的灵活性。同时依托云中海量数据的支撑以及大数据分析技术的支持，进一步提升机器人的智能化程度。减小了机器人的复杂程度，从而降低了集群机器人的制造成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括以上方法所述的步骤，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种集群机器人云控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收各云交互终端传输的请求消息，根据各所述请求消息新建消息队列；所述云交互终端为设于机器人上的终端；

调用与所述请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；所述机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据；

将所述机器人服务数据通过所述消息队列传输给对应的所述云交互终端。

2.根据权利要求1所述的集群机器人云控制方法，其特征在于，所述请求消息为请求实时消息；

调用与所述请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据的步骤包括：

调用与所述请求实时消息对应的控制程序实例，运行实时控制处理服务，得到所述用于实时控制处理服务的数据。

3.根据权利要求1所述的集群机器人云控制方法，其特征在于，所述请求消息为请求离线消息；

调用与所述请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据的步骤包括：

调用与所述请求离线消息对应的控制程序实例，运行批处理服务，得到所述用于批处理服务的数据。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的集群机器人云控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

实时获取计算负荷状态数据，并根据所述计算负荷状态数据，动态调整计算资源；

基于所述动态调整计算资源的结果，进行相应的服务调度。

5.一种集群机器人云控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收机器人采集设备的采集数据，并根据所述采集数据，生成请求消息；

将所述请求消息传输给云控制平台；

接收所述云控制平台反馈的机器人服务数据，并将所述机器人服务数据传输给所述执行设备；所述机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据。

6.一种集群机器人云控制装置，其特征在于，包括：

云控制平台消息代理单元，接收各云交互终端传输的请求消息，根据各所述请求消息新建消息队列；所述云交互终端为设于机器人上的终端；

云控制平台消息处理单元，调用与所述请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；所述机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据；

云控制平台数据传输单元，将所述机器人服务数据通过所述消息队列传输给对应的所述云交互终端。

7.一种集群机器人云控制装置，其特征在于，包括：

云交互终端消息生成单元，接收机器人采集设备的采集数据，并根据所述采集数据，生成请求消息；

云交互终端消息传输单元，将所述请求消息传输给云控制平台；

云交互终端数据传输单元，接收所述云控制平台反馈的机器人服务数据，并将所述机器人服务数据传输给所述执行设备；所述机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据。

8.一种集群机器人云控制***，其特征在于，包括运行于数据中心的云控制平台以及设于机器人上的云交互终端、采集设备和执行设备；所述云交互终端通过传输网络连接所述云控制平台，通过本地通讯连接所述采集设备、所述执行设备；

所述采集设备将采集数据传输给所述云交互终端；

所述云交互终端根据所述采集数据，生成请求消息；并将所述请求消息传输给云控制平台；

所述云控制平台接收各云交互终端传输的所述请求消息，根据所述请求消息新建消息队列；调用与所述请求消息对应的控制程序实例，运行相应的服务进程，得到机器人服务数据；所述机器人服务数据包括用于实时控制处理服务的数据和用于离线批处理服务的数据；将所述机器人服务数据通过所述消息队列传输给各所述云交互终端；

所述云交互终端接收所述云控制平台反馈的机器人服务数据，并将所述机器人服务数据发送给所述执行设备，以使所述执行设备根据所述机器人服务数据控制机器人执行相应的动作。

9.根据权利要求8所述的集群机器人云控制***，其特征在于，所述云控制平台包括实时大数据平台、离线大数据平台；

所述实时大数据平台调用与所述请求实时消息对应的控制程序实例，通过运行实时控制处理服务，将得到所述用于实时控制处理服务的数据、通过所述消息队列传输给所述云交互终端，并将所述运行实时控制处理服务的中间数据存储在所述实时大数据平台的实时数据库；

所述离线大数据平台调用与所述请求离线消息对应的控制程序实例，通过运行批处理服务，将得到所述用于批处理服务的数据、通过所述消息队列传输给所述云交互终端。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。