[发明专利]一种利用APP控制机器人实现在线编程的方法

权利要求书

1.一种APP控制机器人实现在线编程的方法，由移动终端APP与机器人组成基本结构，其特征在于：编程方法由移动终端APP和机器人通过蓝牙交互实现，移动终端APP利用手机蓝牙将得到的数据帧进行校验，进行解码后获取实时更新机器人状态变量再通过图形化控制界面生成控制指令，再将其通过编码转化生成数据帧，机器人利用其蓝牙模块将得到的数据帧进行校验，然后写入待执行指令缓存区，解码为控制指令后执行指令，执行指令分为两个路径，其中一个路径是获取实时状态数据变量，然后进行实时数据变量编码再生成数据帧后传递到蓝牙模块；另一个路径是更新变量数据然后输出控制，最后是硬件执行；

机器人主要包括控制器，蓝牙模块，5G通信模块，传感器接口、扩展接口、电机接口、舵机接口、语音播报模块、以及电源、按键、LED灯基本电路；

机器人与移动终端APP配合完成相应的在线控制与编程控制必须先载入固件程序，当使用不同的控制器时，只需根据控制器的实际硬件环境更改接口与指令，

工作程序流程如下：

(1)移动终端APP数据发送至机器人后，机器人数据中断接收函数将数据接收校验后存放在指令存储区；

(2)指令运行控制函数从起始地址读取指令存储区中的指令；

(3)指令控制函数通过查表方式将读取到的指令与待选择调用函数指令代码进行对比，确定该指令对应的函数，如无法找到该指令对应函数代码则地址加1，直到读取的指令对应的函数代码有效为止；

(4)继续读取函数的实际参数，将读取的数据按照预先设定的数据格式进行转换，如查找到指令为延时函数对应代码，则延时函数后的指令为对应的延时时间；

(5)通过指令运行控制函数调用对应代码函数并写入实际参数；

(6)被调用函数执行；

(7)完成一次指令运行；

如获取到函数参数为函数指令代码，则通过递归调用方式获得函数返回值作为函数参数实现指令的正常运行。

2.如权利要求1所述的一种APP控制机器人实现在线编程的方法，其特征在于：机器人所接收的指令由移动终端APP生成并通过蓝牙发送至机器人，移动终端APP主要包括模式选择、图形化编程操作区、遥控操作区，移动终端APP的运行工作主要包括编程模式和遥控模式，图形化编程操作区包括图形化编程编辑区、全部指令下载按钮、新增指令下载按钮，

编程模式的步骤如下：

(1)选择函数块，(2)选择变量或输入参数，(3)重复1、2操作，(4)完成程序编辑，(5)选择全部指令下载或新增指令下载，(6)APP通过图形化与代码查询转换功能与函数对应指令代码表、变量区地址表进行对比，将图形化的函数块转换为对应代码，变量或输入的参数按照预先设定的格式进行转换，(7)生成对应的数据帧，如选择新增指令下载，则只生成上一次下载后增加的部分指令，(8)发送数据帧至机器人，(9)确认机器人已正常接收，如未接收到正常接收返回数据，则再次发送数据，(10)完成发送；

遥控模式的步骤如下：

(1)选择遥控模式；(2)按下按键；(3)按照赋值函数、对应的变量地址、参数的指令格式生成相应的数据帧；(4)发送至机器人，(5)机器人按照指令要求改变相应的输出变量。

3.如权利要求2所述的一种APP控制机器人实现在线编程的方法，其特征在于：

移动终端APP主要操作界面为图形化控制界面，图形化控制界面主要由控制按键、参数修改输入、状态显示区、图像化编程组件选择区、图形化编程区构成；

图形化控制界面主要包括：

(1)模式选择按键：遥控模式、在线编程模式、自动运行模式；

(2)在遥控模式下按键主要包括声音播放按键、遥控行驶按键和RGB LED灯发光颜色选择按键，其中声音播放按键为多个按键，不同的按键选择播放不同音频，音频为预先下载存储在机器人、通过编号选择需要播放的音频，遥控行驶按键主要有前进、后退、左转、右转四个命令，LED灯发光颜色选择按键可以设置多种颜色；

(3)在自动运行模式下操纵画面主要有循迹模式和避障模式两种运行模式选择按键；

(4)参数修改输入区：修改机器人在遥控模式下运行速度、音量大小、LED灯光亮度；

(5)状态显示区：显示机器人实时运行状态，主要包含电机速度、传感器状态、舵机角度、LED灯状态，其存在于所有模式界面中，便于观察机器人运行过程各传感器状态与机器人测试；

(6)图形化编程组件选择区，主要包括：条件循环函数、次数循环函数、判断函数、延时函数、赋值函数、接收返回函数、运行模式控制函数、数学运算函数，包括传感器参数在内的输入变量、包括电机速度在内的输出变量和中间变量；

(7)图形化编程区，主要包含图形化编程组件放置区与在线控制按键，主要包含：“全部下载”、“更新改变”、“开始运行”、“停止运行”四个按键，按下“更新改变”按键仅向机器人增加新增指令，支持在线添加编程组件，可实现在线逐步添加程序的目的。