[发明专利]一种基于Socket通信的无线遥控机器人系统

权利要求书

1.一种基于Socket通信的无线遥控机器人系统，其特征在于：包括有机器人、云端服务器和客户端；

所述机器人硬件结构包括有外壳、Linux主控制器、微控制器、电源/通信变换板、空心杯直流电机、电机驱动器、机械臂、传感器和电源；所述机器人软件模块包括有底盘运动模块、传感器控制模块、机械臂控制模块、Socket网络通信模块；

所述云端服务器包括一个ServerSocket包，所述云端服务器中ServerSocket包中包括有基础服务器Socket收发API、机器人报文合成API、客户端报文合成API、机器人报文解析API和客户端报文解析API，所述ServerSocket包可独立运行，也可作为被调用的API；

所述云端服务器启动后将启动三个子线程：主线程、机器人端处理线程和客户端处理线程，所述云端服务器启动的三个子线程中，主线程用于输出机器人、客户端的连接状态和收发包的内容；机器人端处理线程用于实时检查机器人通信，并用于发送机器人报文，同时定义机器人端监听端口为9998，用户可查看空闲端口并修改监听端口；客户端处理线程用于实时检查客户端通信，并用于发送客户端报文，同时定义客户端监听端口为9999，用户可查看空闲端口并修改监听端口；

所述云端服务器上设置有机器人监听端口和客户端监听端口；

所述客户端软件包含客户端通信协议包(ClientSocket)和远程键盘控制脚本(ClientRemoteControl)；所述客户端通信协议包(ClientSocket)中包含基础Socket通信方法、客户端报文合成和解析方法，可以独立运行，也可以作为API被调用；所述远程键盘控制脚本(ClientRemoteControl)中包含有基础键盘监听器API，可用于云端控制调试，也可用于用户开发；

所述机器人、云端服务器和客户端之间的工作流程包括以下步骤：

S1：机器人、云端服务器和客户端通过云端服务器进行通信桥接，桥接后云端服务器与机器人之间、机器人与云端服务器之间、云端服务器与客户端之间以及客户端与云端服务器之间通过互相之间的通信报头来判断通信是否正常，通信不正常则尝试重新连接；

S2:机器人、云端服务器和客户端两两之间通信正常后云端服务器运行云端服务器脚本，对机器人和客户端进行双端监听状态，并判断机器人和客户端的连接状态，机器人或客户端任何一方未连接都无法进入控制流程，服务器会持续呼叫对应目标，直到与目标连接；

S3：在云端服务器与机器人、客户端均建立有效连接后，云端服务器接收客户端报文，报文解析有效后云端服务器会向客户端发送报头以告知报文解析成功；

S4：云端服务器读取解析有效的信息，重新合成对应报文发送给机器人，机器人解析报文成功后执行报文中指令并向服务器发送报文告知报文解析成功和机器人连接正常，完成一次云端控制，进入下一次通信流程。

2.根据权利要求1所述的一种基于Socket通信的无线遥控机器人系统，其特征在于：所述机器人中Linux主控制器和电源/通信变换板之间采用RS232接口通信，Linux主控制器和其他硬件结构之间统一采用UART-TTL通信。

3.根据权利要求1所述的一种基于Socket通信的无线遥控机器人系统，其特征在于：所述机器人中软件模块调用有电机驱动包(MotorDriver)、机器人姿态变换包(RobotSport)、通信协议包(RobotSocket)、有线控制调试脚本(KeyboardDirectControl)、无线控制调试脚本(RobotRemoteControl)。

4.根据权利要求1所述的一种基于Socket通信的无线遥控机器人系统，其特征在于：所述S1中云端服务器与机器人之间的标准通信报头为Robot_Msg；机器人与云端服务器之间的标准通信报头为ServerMsg；云端服务器与客户端之间的标准通信报头为ClientMsg；客户端与云端服务器之间的标准报头为ServerMsg。