[发明专利]一种机器人图形化开发插件式框架

说明书

技术领域

本发明涉及机器人程序开发技术领域，尤其涉及一种机器人图形化开发插件式框架。

背景技术

教育机器人主要是为锻炼学生的动手能力，在娱乐的同时学习机械、电子、软件等技术；目前教育机器人市场正在兴起，各开发厂商都在推出各自的教育套件产品，主流方向是硬件模块化，组装灵活，编程实现图形化编程，以降低学习者的使用难度。

然而目前市场上推出的开发工具都是由各自开发团队进行穷举组合开发，用户只能在框定的范围内组合，使用开发者提供的固定控制算法，缺乏灵活性；用户无法参与软件的功能扩展，也无法定制需要的功能组件，只能依赖于开发团队的维护升级实现更多功能，而维护升级需进行用户问卷调查，将直接增加成本；同时缺少开发者与用户、用户与用户之间的互动，导致软件用户群的黏性偏低。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种机器人图形化开发插件式框架，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种机器人图形化开发插件式框架，包括基于windows操作系统的运行环境平台、用于调用数据的数据库、插件框架与插件，其中，插件框架包括插件调度模块、插件协调模块及用于安装插件的插件接口模块，插件包括基础插件与扩展插件，通过插件调度模块动态检测插件，以控制加载其他插件，再根据插件策略将各插件与软件的主程序菜单建立对应关系，以实现插件注册、管理和调用；同时通过插件协调模块完成插件与运行环境平台的协调，并对各插件在运行环境平台上生成管理信息以及进行插件的状态进行跟踪，最后由基础插件完成插件式框架系统主体功能；通过扩展插件实现运行环境平台的功能扩展。

在本发明中，插件调度模块通过插件文件目录进行检测后，利用反射机制将插件服务注册在运行环境平台上，并在运行环境平台上生成对应的调用功能，调用功能包括菜单选项、工具栏、内部功能调用。

在本发明中，插件接口模块包括用于实现插件向运行环境平台方向单向通信的平台扩展接口与用于实现运行环境平台向插件方向单向通信的插件接口，插件通过平台扩展接口获取运行环境平台的各种资源和数据，包括各种系统句柄、程序内部数据以及内存分配等；运行环境平台通过插件接口调用插件所实现的功能、读取插件处理数据等。

在本发明中，基础插件包括日志插件、用于实现用户身份认证和授权的登录插件、用于跨平台在windows运行环境平台上生成Ubuntu系统环境下的ROS（Robot Operating System 机器人操作系统）工程生成插件、用于跨平台对Ubuntu环境下基于ROS的c/c++代码进行编译的交叉编译和调试插件以及图形化封装插件。

在本发明中，日志插件为通用服务组件，对外提供服务，主程序和其他插件可以通过接口调用日志插件提供的日志功能，日志插件提供文本和数据库日志两种形式，并通过日志等级划分标定重要程度；

登录插件，提供本地身份认证授权与远程身份认证授权两种模式供开发者使用；

ROS工程生成插件，在主程序新建项目工程时，提供用户设置选项，并根据用户的设置信息生成基于Ubuntu环境下的ROS功能包，自动生成配置文件和依赖关系文件；

交叉编译调试插件，通过与机器人下位机连接实现远程gdb断点调试与调试信息反馈；

图形化封装插件，用于对GDI的封装，以实现图形化拖拽功能，封装基础的鼠标、键盘事件、端点连接和断开事件，在图形化封装插件的基础模块中定义图形、端口、线三种基础对象；该插件能实现对部件、算法等对象进行图形化封装，将算法等实体封装为一个图形对象在画布中呈现实现拖拽编辑操作。

有益效果：本发明通过在框架开发平台上设置插件调度模块、插件协调模块及用于安装插件的插件接口模块，由用户根据需要，通过插件接口模块插入插件即可实现定制开发，使编程具有更大的灵活性和扩展性，最后通过基础插件的功能实现基于ROS的机器人程序代码图形化编程，有效降低用户学习机器人开发的门槛和难度，且框架开发平台上的各子系统并行独立开发，系统业务逻辑变得更加清晰。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的连接关系示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白清晰，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。