JP2021530760A - 分散型マルチノード制御システム及び方法 - Google Patents

分散型マルチノード制御システム及び方法 Download PDF

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Abstract

本出願によって提供される分散型マルチノード制御システム及び方法は、制御技術分野に関する。前記分散型マルチノード制御システムは、第１の制御ノード、第２の制御ノード、複数のサーボノード及び実行装置を含み、前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードがそれぞれ前記複数のサーボノードと通信可能に接続され、前記サーボノードが前記実行装置と電気的に接続され、対応する前記実行装置の動作状態を制御するように構成される。前記第１の制御ノードは、前記複数のサーボノードのうちの少なくとも１つの第１のサーボノードの動作状態を制御するように構成され、前記第２の制御ノードは、前記複数のサーボノードのうちの少なくとも１つの第２のサーボノードの動作状態を制御するように構成される。リアルタイムな計算量を複数の制御ノードで分担することによって、分散型制御を実現し、計算スピードを上げる。さらに、このようなマルチノードによって連携されて協力し合うシステムは、メンテナンスを容易にして、メンテナンスコストの削減に有利である。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年６月２０日に国家知識産権局に提出された、出願番号ＣＮ２０１８１０６３７３５６．４、名称「分散型マルチノード制御システム及び方法」の中国特許出願の優先権を請求し、その全内容は、参照により本出願に組み込まれる。
本出願は制御技術分野に関し、具体的には、分散型マルチノード制御システム及び方法に関する。
科学技術の発展に伴って、産業用ロボットはその安定性及び効率性をもとに、今後の生産においてますます重要な役割を果たすことになる。ますます多くの業種は人間の代わりにロボットを用いて再現性の高い作業をこなす。コントローラは、産業用ロボットの最も重要な部品として、現在の適用において幾つかの実際の課題が存在する。一方では、コントローラの集積度が高いため、故障が発生すると機械全体を修理する必要があり、コストが高い。他方では、コントローラの受け持つ仕事量が大きく、制御効率が確保できない。
本出願は、上記課題を解決するように分散型マルチノード制御システム及び方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本出願の実施例で採用された技術案は以下のとおりである。
本出願の実施例は分散型マルチノード制御システムを提供し、前記分散型マルチノード制御システムは、第１の制御ノード、第２の制御ノード、複数のサーボノード及び実行装置を含み、前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードがそれぞれ前記複数のサーボノードと通信可能に接続され、前記サーボノードが前記実行装置と電気的に接続され、対応する前記実行装置の動作状態を制御するように構成される。前記第１の制御ノードは、前記複数のサーボノードのうちの少なくとも１つの第１のサーボノードの動作状態を制御するように構成され、前記第２の制御ノードは、前記複数のサーボノードのうちの少なくとも１つの第２のサーボノードの動作状態を制御するように構成される。
さらに、前記分散型マルチノード制御システムはスケジューリング制御ノードをさらに含み、前記スケジューリング制御ノードはそれぞれ前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードと通信可能に接続される。前記スケジューリング制御ノードは、予め設定された時間間隔に基づいて前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードの動作状態情報を取得し、前記動作状態情報に基づいて、前記第１の制御ノードに対応する前記第１のサーボノードの数及び前記第２の制御ノードに対応する前記第２のサーボノードの数を調整するように構成される。
さらに、前記第１の制御ノード及び第２の制御ノードはいずれも非対称デュアルカーネルアーキテクチャである。
さらに、前記第１の制御ノードはＬｉｎｕｘシステムを実行する第１のカーネル及びリアルタイムオペレーティングシステム（ＲＴＯＳシステム）を実行する第２のカーネルを含み、前記第１のカーネルは、制御命令を受信し、かつ受信した前記制御命令を前記第２のカーネルに送信するように構成され、前記第２のカーネルは制御命令及び対応する前記第１のサーボノードに基づいて、各前記第１のサーボノードに対応する実行命令を算出し、かつ対応する前記第１のサーボノードに割り当てる。
さらに、前記第１の制御ノードは共有記憶領域を含み、前記第１のカーネルは、予め設定されたプロトコルに従って前記第２のカーネルに送信する必要のあるデータを転送データに変換して、前記共有記憶領域に記憶する。前記第１のカーネルは、前記共有記憶領域内の対応する位置から前記転送データを取り出すように前記第２のカーネルに通知する。
さらに、前記サーボノードは対称デュアルカーネルアーキテクチャであり、対応する２つのカーネルは、両方ともＲＴＯＳシステムを実行するように構成される。
さらに、前記第１の制御ノードは予め設定された時間間隔に基づいて第１のサーボノード及び対応する実行装置の動作状態データを取得し、前記第１の制御ノードが取得した前記動作状態データが異常状態データに属する場合、異常警告動作を起動する。前記第２の制御ノードは、予め設定された時間間隔に基づいて前記第２のサーボノード及び対応する実行装置の動作状態データを取得し、前記第２の制御ノードが取得した前記動作状態データが異常状態データに属する場合、異常警告動作を起動する。
さらに、前記実行装置は制御モータ及び入力出力（ＩＯ）装置を含む。
本出願の実施例は分散型マルチノード制御方法を提供し、上記分散型マルチノード制御システムに適用される。前記第１の制御ノードは第１のカーネル及び第２のカーネルを含み、前記方法は、前記第１のカーネルは制御命令を受信するステップと、前記第１のカーネルは受信した前記制御命令を前記第２のカーネルに送信するステップと、前記第２のカーネル制御命令及び対応する前記第１のサーボノードに基づいて、各前記第１のサーボノードに対応する実行命令を算出するステップと、前記第２のカーネルは前記実行命令をそれぞれ対応する前記第１のサーボノードに送信するステップと、前記第１のサーボノードは受信した前記実行命令に基づいて、対応する前記実行装置の動作状態を制御するステップと、を含む。
さらに、前記分散型マルチノード制御システムはスケジューリング制御ノードをさらに含み、前記スケジューリング制御ノードはそれぞれ前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードと通信可能に接続される。前記方法は、前記スケジューリング制御ノードが予め設定された時間間隔に基づいて前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードの動作状態情報を取得するステップをさらに含む。
従来技術と比べて、本出願によって提供される分散型マルチノード制御システムにおける第１の制御ノード及び第２の制御ノードは、それぞれ複数のサーボノードと通信可能に接続されることにより、前記複数のサーボノードのうちの少なくとも１つの第１のサーボノードの動作状態を制御して対応する実行装置を制御するように第１の制御ノードを構成し、前記複数のサーボノードのうちの少なくとも１つの第２のサーボノードの動作状態を制御して対応する実行装置を制御するように第２の制御ノードを構成することを容易にする。即ち、リアルタイムな計算量を複数の制御ノードで分担することによって、分散型制御を実現し、計算スピードを上げる。さらに、このようなマルチノードによって連携されて協力し合うシステムは、メンテナンスを容易にして、メンテナンスコストの削減に有利である。
本出願の上記目的、特徴及び利点をより明確で理解しやすいものにするために、以下は好ましい実施例を挙げるとともに、添付の図面と組み合わせて、以下のように詳しく説明する。
本出願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下は実施例において必要とされる図面を簡単に紹介する。以下の図面は本出願の一部の実施例を示すものに過ぎないため、範囲を限定するものとして見なすべきではなく、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、さらにこれらの図面に基づいて関連する他の図面を取得できることを理解されたい。
本出願の好ましい実施例によって提供される分散型マルチノード制御システムの概略図が示される。 本出願の好ましい実施例によって提供される分散型マルチノード制御システムの別の種類の概略図が示される。 本出願の好ましい実施例によって提供される第１の制御ノードの概略図が示される。 本出願の好ましい実施例によって提供される分散型マルチノード制御方法のフローチャートが示される。 本出願の好ましい実施例によって提供される分散型マルチノード制御方法のフローチャートの別の部分が示される。
以下、本出願の実施例の図面と組み合わせて、本出願の実施例における技術案を明確、完全に説明し、明らかに、説明された実施例は本出願の一部の実施例に過ぎず、全部の実施例ではない。通常、本明細書の図面において説明及び示される本出願の実施例のアセンブリは、様々な構成で配置及び設計することができる。そのため、以下は図面で提供される本出願の実施例への詳しい説明は特許請求している本出願の範囲を限定することを意図しておらず、本出願の選択された実施例を表すものに過ぎない。本出願の実施例をもとに、当業者は創造的な労力なしに得られた他のすべての実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属している。
なお、類似する符号及びアルファベットは以下の図面において類似する項目を表すため、１つの項目が１つの図面において定義されると、その後の図面においてさらに定義及び説明する必要がなくなる。同時に、本出願の説明において、「第１」、「第２」などの用語は、説明を区別するためのものに過ぎず、相対的な重要性を示すまたは暗示するものとして理解すべきではないことを留意されたい。
第１の実施例
図１を参照すると、図１は、本出願の好ましい実施例によって提供される分散型マルチノード制御システム１００の概略図である。図１に示すように、該分散型マルチノード制御システム１００は、制御ノード１０、複数のサーボノード２０及び実行装置３０を含む。制御ノード１０はサーボノード２０と通信可能に接続され、サーボノード２０は実行装置３０に電気的に接続される。
本出願の実施例において、図２に示すように、上記分散型マルチノード制御システム１００はスケジューリング制御ノード４０をさらに含む。前記制御ノード１０は、第１の制御ノード１１及び第２の制御ノード１２を含んでも良いが、これらに限定されない。スケジューリング制御ノード４０はそれぞれ第１の制御ノード１１及び第２の制御ノード１２と通信可能に接続される。第１の制御ノード１１及び前記第２の制御ノード１２はそれぞれ上記複数のサーボノード２０と通信可能に接続される。第１の制御ノード１１は、前記複数のサーボノード２０のうちの少なくとも１つの第１のサーボノード２１の動作状態を制御するように構成され、前記第２の制御ノード１２は、前記複数のサーボノード２０のうちの少なくとも１つの第２のサーボノード２２の動作状態を制御するように構成される。スケジューリング制御ノード４０は、各制御ノード１０によって制御されるサーボノード２０を割り当てるように構成され得る。
さらに、各制御ノード１０のリソースを十分に活用するために、本出願の実施例において、スケジューリング制御ノード４０はさらに、予め設定された時間間隔に基づいて前記第１の制御ノード１１及び前記第２の制御ノード１２の動作状態情報を取得して、前記動作状態情報に基づいて前記第１の制御ノード１１に対応する前記第１のサーボノード２１の数及び前記第２の制御ノード１２に対応する前記第２のサーボノード２２の数を調整するように構成される。上記動作状態情報はシステム占有情報、負荷情報などを含んでも良い。
一つのコントローラを介してすべてのサーボ機構を集中的に制御するという関連技術におけるポリシーに対して、本出願の実施例は複数のサーボノード２０を複数の制御ノード１０に割り当てることによって、各制御ノード１０の仕事量を減らし、計算スピードを上げる。
本出願の実施例において、上記第１の制御ノード１１及び第２の制御ノード１２はいずれも非対称デュアルカーネルアーキテクチャである。
選択的に、第１の制御ノード１１はＬｉｎｕｘシステムを実行する第１のカーネル１１１及びＲＴＯＳシステムを実行する第２のカーネル１１２を含み、前記第１のカーネル１１１は制御命令を受信し、かつ受信した前記制御命令を前記第２のカーネル１１２に送信するように構成され、前記第２のカーネル１１２は制御命令及び対応する前記第１のサーボノード２１に基づいて、各前記第１のサーボノード２１に対応する実行命令を算出し、かつ対応する前記第１のサーボノード２１に割り当てる。Ｌｉｎｕｘシステムを実行する第１のカーネル１１１は、外界との通信及びインタラクション、命令及びパラメータの受信などに用いられる。ＲＴＯＳシステムを実行する第２のカーネル１１２は、第１のカーネル１１１から受信されたデータに基づいて処理することによって、各第１のサーボノード２１に対応する実行命令を生成するように構成され、上記実行命令はサーボ命令を指すものであってもよい。第２のカーネル１１２は、ネットワークを介して生成された実行命令を対応する第１のサーボノード２１に送信する。
さらに、上記プロセスにおいて、ＬｉｎｕｘシステムとＲＴＯＳシステムとの間はデータの転送が必要とされ、しかしながら、異なるシステムの間のデータ交換には互換性がないという課題が依然として存在している。この課題を解決するために、本出願の実施例では、図３に示すように、第１の制御ノード１１は共有記憶領域１１３を含む。前記第１のカーネル１１１は、予め設定されたプロトコルに従って、前記第２のカーネル１１２に送信する必要のあるデータを転送データに変換して、前記共有記憶領域１１３に記憶する。前記第１のカーネル１１１は、前記共有記憶領域１１３内の対応する位置から前記転送データを取り出すように前記第２のカーネル１１２に通知する。即ち、予め設定されたプロトコルによって、Ｌｉｎｕｘシステムが送信したデータをＲＴＯＳシステムによって識別可能なデータに変換することができる。無論、予め設定されたプロトコルによって、ＲＴＯＳシステムが送信したデータをＬｉｎｕｘシステムによって識別可能なデータに変換してもよい。
本出願の実施例において、第１の制御ノード１１は予め設定された時間間隔に基づいて前記第１のサーボノード２１及び対応する実行装置３０の動作状態データを取得する。前記第１の制御ノード１１が取得した動作状態データが異常状態データに属する場合、異常警告動作を起動する。選択的に、動作状態データが異常状態データに属することを判定する方式は、サーボノード２０または対応する実行装置３０がフィードバックした動作状態データを予期の動作状態データと比較したうえ、異常状態データに属するか否かを判定するものであってもよく、或いは、サーボノード２０または対応する実行装置３０がフィードバックした動作状態データに異常情報が含まれているか否かに基づいて判定するものであってもよい。選択的に、上記異常警告動作は、第１の制御ノード１１の表示ユニットに異常状態データに対応するデバイスの識別子を表示するものであってもよく、例えば、１つのサーボノード２０が第１の制御ノード１１にフィードバックした動作状態データが異常状態データに属する場合、表示ユニットに該サーボノード２０の識別情報を表示し、メンテナンススタッフによる点検を容易にする。
選択的に、第２の制御ノード１２はＬｉｎｕｘシステムを実行する第３のカーネル及びＲＴＯＳシステムを実行する第４のカーネルを含み、前記第３のカーネルは、制御命令を受信し、かつ受信した前記制御命令を前記第４のカーネルに送信するように構成され、前記第４のカーネルは、制御命令及び対応する前記第２のサーボノード２２に基づいて、各前記第２のサーボノード２２に対応する実行命令を算出し、かつ対応する前記第２のサーボノード２２に送信するように構成される。Ｌｉｎｕｘシステムを実行する第３のカーネルは、外界との通信及びインタラクション、命令及びパラメータの受信などに用いられる。ＲＴＯＳシステムを実行する第４のカーネルは、第３のカーネルから受信されたデータに基づいて処理することによって、各第２のサーボノード２２に対応する実行命令を生成するように構成され、上記実行命令はサーボ命令を指すものであってもよい。第４のカーネルは、ネットワークを介して生成された実行命令を対応する第２のサーボノード２２に送信する。
さらに、第２の制御ノード１２は、共有記憶領域１１３も含む。前記第３のカーネルは、予め設定されたプロトコルに従って、前記第４のカーネルに送信する必要のあるデータを転送データに変換して、前記共有記憶領域１１３に記憶する。なお、該予め設定されたプロトコルはＬｉｎｕｘシステムが送信したデータをＲＴＯＳシステムによって識別可能なデータに変換することができる。前記第３のカーネルは転送データを共有記憶領域１１３内に記憶した後、第４のカーネルにトリガー命令を送信し、前記共有記憶領域１１３内の対応する位置から該転送データを取り出すように前記第４のカーネルに通知する。
本出願の実施例において、前記第２の制御ノード１２は予め設定された時間間隔に基づいて前記第２のサーボノード２２及び対応する実行装置３０の動作状態データを取得し、前記第２の制御ノード１２が取得した前記動作状態データが異常状態データに属する場合、異常警告動作を起動する。
本出願の実施例において、上記サーボノード２０は対称デュアルカーネルアーキテクチャである。該サーボノード２０に対応する２つのカーネルは、両方ともＲＴＯＳシステムを実行するように構成される。サーボノード２０が実行命令を受信した後、２つのカーネルのシステムリソース占有状況に応じて、予め設定されたタスク割り当てアルゴリズムに従ってタスクの割り当てを行う。
本出願の実施例において、上記実行装置３０は制御モータまたはＩＯ装置であってもよい。
第２の実施例
図４を参照すると、図４は本出願の好ましい実施例によって提供される分散型マルチノード制御方法のフローチャートである。該分散型マルチノード制御方法は上記分散型マルチノード制御システム１００に適用される。
図４に示すように、上記分散型マルチノード制御方法は以下のステップを含む。
ステップＳ１０１、第１の制御ノード１１の第１のカーネル１１１はユーザ操作によって生成された制御命令を受信した。
ステップＳ１０２、前記第１のカーネル１１１は受信した前記制御命令を前記第２のカーネル１１２に送信する。
本実施例において、第１のカーネル１１１はまず、予め設定されたプロトコルに従って制御命令を第２のカーネル１１２によって識別可能な伝送データに変換して共有記憶領域１１３に記憶し、さらに第１のカーネル１１１によって第２のカーネル１１２をトリガーして識別可能な転送データに変換された制御命令を該共有記憶領域１１３から取得するものであっても良い。
ステップＳ１０３、第２のカーネル１１２は制御命令及び対応する第１のサーボノード２１に基づいて、各前記第１のサーボノード２１に対応する実行命令を算出する。
ステップＳ１０４、前記第２のカーネル１１２は前記実行命令をそれぞれ対応する前記第１のサーボノード２１に送信する。
ステップＳ１０５、前記第１のサーボノード２１は、受信した前記実行命令に基づいて対応する前記実行装置３０の動作状態を制御する。
なお、すべての制御ノード１０がユーザ操作によって生成された制御命令またはパラメータを受信したなどの処理フローは上記ステップと基本的に同じであり、ここでは詳述しない。
さらに、図５に示すように、上記分散型マルチノード制御方法はさらに以下のステップを含んでもよい。
ステップＳ２０１、前記スケジューリング制御ノード４０は予め設定された時間間隔に基づいて前記第１の制御ノード１１及び前記第２の制御ノード１２の動作状態情報を取得する。
本出願の実施例において、上記動作状態情報は制御ノード１０のシステムリソース占有情報、負荷情報などを指すものであっても良い。
ステップＳ２０２、前記スケジューリング制御ノード４０は前記動作状態情報に基づいて前記第１の制御ノード１１に対応する前記第１のサーボノード２１の数及び前記第２の制御ノード１２に対応する前記第２のサーボノード２２の数を調整する。
さらに、上記分散型マルチノード制御方法は、第１の制御ノード１１は予め設定された時間間隔に基づいて前記第１のサーボノード２１の動作状態データを取得し、前記第１の制御ノード１１が取得した前記動作状態データが異常状態データに属する場合、該第１のサーボノード２１に関連する異常警告動作を起動するステップと、第１の制御ノード１１は予め設定された時間間隔に基づいて、第１のサーボノード２１を介して実行装置３０の動作状態データを取得し、取得した該動作状態データが異常状態データに属する場合、該実行装置３０に関連する異常警告動作を起動するステップと、第２の制御ノード１２は予め設定された時間間隔に基づいて前記第２のサーボノード２２の動作状態データを取得し、前記第２の制御ノード１２が取得した前記動作状態データが異常状態データに属する場合、該第２のサーボノード２２に関連する異常警告動作を起動するステップと、第２の制御ノード１２は予め設定された時間間隔に基づいて、第２のサーボノード２２を介して対応する実行装置３０の動作状態データを取得し、取得した該動作状態データが異常状態データに属する場合、該実行装置３０に関連する異常警告動作を起動するステップと、を含む。従って、実行中に、あるノードに障害が発生した場合、機器全体を置き換える必要がなく、同じタイプの新しいノードを直接用いて置き換えることができ、改めて設定した後、引き続き実行することができ、便利でコストが削減される。その後、置き換えられたノードに対してトラブルシューティングを実行し、生産に影響せず、メンテナンスコストを削減するという利点を有する。
以上より、本出願は分散型マルチノード制御システム及び方法を提供し、前記分散型マルチノード制御システムは、第１の制御ノード、第２の制御ノード、複数のサーボノード及び実行装置を含み、前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードがそれぞれ前記複数のサーボノードと通信可能に接続され、前記サーボノードが前記実行装置と電気的に接続され、対応する前記実行装置の動作状態を制御するように構成される。前記第１の制御ノードは、前記複数のサーボノードのうちの少なくとも１つの第１のサーボノードの動作状態を制御するように構成され、前記第２の制御ノードは、前記複数のサーボノードのうちの少なくとも１つの第２のサーボノードの動作状態を制御するように構成される。リアルタイムな計算量を複数の制御ノードで分担することによって、分散型制御を実現し、計算スピードを上げる。さらに、このようなマルチノードによって連携されて協力し合うシステムは、メンテナンスを容易にして、メンテナンスコストの削減に有利である。
本出願によって提供された幾つかの実施例において、開示された装置及び方法は、他の方式で実現することもできることを理解されたい。上記で説明された装置の実施例は例示的なものに過ぎず、例えば、図面におけるフローチャートやブロック図は、本出願の複数の実施例に係る装置、方法及びコンピュータプログラム製品によって実現可能なアーキテクチャ、機能及び操作を示している。この点について、フローチャートまたはブロック図内の各ブロックは１つのモジュール、プログラムセグメントまたはコードの一部を表すことができ、前記モジュール、プログラムセグメントまたはコードの一部は、規定の論理機能を実現するように構成される１つまたは複数の実行可能な命令を含む。なお、一部の代替的な実現形態において、ブロック内に示された機能は、図面に示された順番と異なる順番で発生する場合もあることを留意されたい。例えば、関連する機能に応じて、連続する２つのブロックは実際には、基本的に並列して実行することができ、時には、逆の順番で実行する場合もある。ブロック図及び／またはフローチャート内の各ブロック、及びブロック図及び／またはフローチャート内のブロックの組み合わせは、規定の機能または動作を実行する専用の、ハードウェアに基づくシステムによって実現でき、または専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせで実現できることも留意されたい。
また、本出願の各実施例における各機能モジュールは、一体に集積されて１つの独立した部分を形成することができ、または各モジュールが単独で存在することができ、２つまたは２つ以上のモジュールが集積されて１つの独立した部分を形成こともできる。
前記機能はソフトウェア機能モジュールの形態で実現され、かつ独立した製品として販売または使用される場合、１つのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶することができる。このような理解に基づき、本出願の技術案は本質的にソフトウェア製品の形態で表すことができ、または、従来技術に貢献した部分または該技術案の一部がソフトウェア製品の形態で体現することができ、該コンピュータソフトウェア製品は１つの記憶媒体に記憶され、一つのコンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、あるいはネットワークデバイスなどであってもよい）に本出願の各実施例に記載の方法の全部または一部のステップを実行させるための複数の命令を含む。上記記憶媒体は、ＵＳＢメモリ、ポータブルハードディスク、リードオンリメモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスクまたは光ディスクなど、プログラムコードを記憶できる様々な媒体を含む。
なお、本明細書において、第１及び第２のような関係用語は、１つのエンティティまたは操作を他のエンティティまたは操作を区別することに用いられ、必ずしもこれらのエンティティまたは操作の間にこのような実際の関係または順序が存在することを求めるまたは暗示するとは限らない。さらに、「含む」、「包含」という用語またはその任意の変形は非排他的な包含をカバーすることを意図しているため、一連の要素を含むプロセス、方法、物品またはデバイスは、それらの要素を含むだけではなく、明確に挙げられていない他の要素をさらに含み、あるいはこのようなプロセス、方法、物品またはデバイスの固有の要素をさらに含む。これ以上の制限がない場合、「１つの......を含む」という文によって限定される要素は、前記要素を含むプロセス、方法、物品またはデバイスに他の同じ要素が存在することを排除するものではない。
以上に記載されたのは、本出願の好ましい実施例に過ぎず、本出願を限定するものではない。当業者にとって、本出願は様々な変更と変化が可能である。本出願の精神と原則を逸脱しない限り、行われたすべての変更、置換、改良などは、いずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。なお、類似する番号及びアルファベットは以下の図面において類似する項目を表すため、１つの項目が１つの図面において定義されると、その後の図面においてさらに定義及び説明する必要がなくなる。
以上に記載されたのは、本出願の具体的な実施形態に過ぎず、本出願の保護範囲はそれによって限定されず、当業者が本出願の開示された技術範囲内に容易に想到し得る変化または置換は、いずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。そのため、本出願の保護範囲は、前記特許請求の範囲に準ずるべきである。
１００： 分散型マルチノード制御システム
１０ ： 制御ノード
１１ ： 第１の制御ノード
１１１： 第１のカーネル
１１２： 第２のカーネル
１１３： 共有記憶領域
１２ ： 第２の制御ノード
２０ ： サーボノード
２１ ： 第１のサーボノード
２２ ： 第２のサーボノード
３０ ： 実行装置
４０ ： スケジューリング制御ノード

Claims (10)

  1. 第１の制御ノード、第２の制御ノード、複数のサーボノード及び実行装置を含み、前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードがそれぞれ前記複数のサーボノードと通信可能に接続され、前記サーボノードが前記実行装置と電気的に接続され、対応する前記実行装置の動作状態を制御するように構成され、前記第１の制御ノードは、前記複数のサーボノードのうちの少なくとも１つの第１のサーボノードの動作状態を制御するように構成され、前記第２の制御ノードは、前記複数のサーボノードのうちの少なくとも１つの第２のサーボノードの動作状態を制御するように構成される、
    ことを特徴とする分散型マルチノード制御システム。
  2. 前記分散型マルチノード制御システムはスケジューリング制御ノードをさらに含み、前記スケジューリング制御ノードはそれぞれ前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードと通信可能に接続され、前記スケジューリング制御ノードは、予め設定された時間間隔に基づいて前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードの動作状態情報を取得し、前記動作状態情報に基づいて、前記第１の制御ノードに対応する前記第１のサーボノードの数及び前記第２の制御ノードに対応する前記第２のサーボノードの数を調整するように構成される、
    ことを特徴とする請求項１に記載の分散型マルチノード制御システム。
  3. 前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードはいずれも非対称デュアルカーネルアーキテクチャである、
    ことを特徴とする請求項１に記載の分散型マルチノード制御システム。
  4. 前記第１の制御ノードはＬｉｎｕｘシステムを実行する第１のカーネル及びＲＴＯＳシステムを実行する第２のカーネルを含み、前記第１のカーネルは、制御命令を受信し、かつ受信した前記制御命令を前記第２のカーネルに送信するように構成され、前記第２のカーネルは前記制御命令及び対応する前記第１のサーボノードに基づいて、各前記第１のサーボノードに対応する実行命令を算出し、かつ対応する前記第１のサーボノードに割り当てる、
    ことを特徴とする請求項３に記載の分散型マルチノード制御システム。
  5. 前記第１の制御ノードは共有記憶領域を含み、前記第１のカーネルは、予め設定されたプロトコルに従って前記第２のカーネルに送信する必要のあるデータを転送データに変換して、前記共有記憶領域に記憶し、前記第１のカーネルは、前記共有記憶領域内の対応する位置から前記転送データを取り出すように前記第２のカーネルに通知する、
    ことを特徴とする請求項４に記載の分散型マルチノード制御システム。
  6. 前記サーボノードは対称デュアルカーネルアーキテクチャであり、対応する２つのカーネルは、両方ともリアルタイムオペレーティングシステム（ＲＴＯＳ）を実行するように構成される、
    ことを特徴とする請求項１に記載の分散型マルチノード制御システム。
  7. 前記第１の制御ノードは予め設定された時間間隔に基づいて第１のサーボノード及び対応する実行装置の動作状態データを取得し、前記第１の制御ノードが取得した前記動作状態データが異常状態データに属する場合、異常警告動作を起動し、前記第２の制御ノードは、予め設定された時間間隔に基づいて前記第２のサーボノード及び対応する実行装置の動作状態データを取得し、前記第２の制御ノードが取得した前記動作状態データが異常状態データに属する場合、異常警告動作を起動する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の分散型マルチノード制御システム。
  8. 前記実行装置は制御モータ及び入力出力（ＩＯ）装置を含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の分散型マルチノード制御システム。
  9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の分散型マルチノード制御システムに適用され、前記第１の制御ノードは第１のカーネル及び第２のカーネルを含み、前記方法は、
    前記第１のカーネルは制御命令を受信するステップと、
    前記第１のカーネルは受信した前記制御命令を前記第２のカーネルに送信するステップと、
    前記第２のカーネルは前記制御命令及び対応する前記第１のサーボノードに基づいて、各前記第１のサーボノードに対応する実行命令を算出するステップと、
    前記第２のカーネルは前記実行命令をそれぞれ対応する前記第１のサーボノードに送信するステップと、
    前記第１のサーボノードは受信した前記実行命令に基づいて、対応する前記実行装置の動作状態を制御するステップと、を含む、
    ことを特徴とする分散型マルチノード制御方法。
  10. 前記分散型マルチノード制御システムはスケジューリング制御ノードをさらに含み、前記スケジューリング制御ノードはそれぞれ前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードと通信可能に接続され、前記方法は、
    前記スケジューリング制御ノードは予め設定された時間間隔に基づいて前記第１の制御ノード及び前記第２の制御ノードの動作状態情報を取得するステップと、
    前記スケジューリング制御ノードは前記動作状態情報に基づいて前記第１の制御ノードに対応する前記第１のサーボノードの数及び前記第２の制御ノードに対応する前記第２のサーボノードの数を調整するステップと、をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項９に記載の分散型マルチノード制御方法。
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