[发明专利]一种针对分布式机器人集群的层次化时序属性监控方法

权利要求书

1.一种针对分布式机器人集群的层次化时序属性监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)配置部署分布式节点监控器：在分布式机器人集群中的各个机器人节点上部署分布式节点监控器，通过各分布式节点监控器分别运行预设的监控脚本获得去中心化的集群数据，所述去中心化的集群数据包括机器人操作系统在资源层、通信层、单个机器人层在高层属性规约层面涉及的事件和命题的数据；

S2)根据属性规约生成数据接口映射：对去中心化的集群数据进行组帧和封装，形成数据接口，形成数据接口具体包括：将机器人的复杂安全性质规约分解，根据所涉及到的数据项信息生成分布式监控器的数据接口列表；

S3)绑定节点生成监控客户端：根据每个机器人节点的识别序号ID将数据接口列表中的数据接口和各个机器人节点对应的分布式节点监控器进行动态绑定，然后以多线程TCP协议的方式传输各个数据接口的数据流到分布式机器人集群服务器；

S4)自动生成中心监控器并实时判决给定规约的满足或违反：分布式机器人集群服务器生成中心监控器，通过中心监控器对接收的每一帧数据进行规约解析得到结构化规约语言MTL3-RMoM的原子命题，按照结构化规约语言MTL3-RMoM时序逻辑解算算法生成监控器并得到属性规约是否被满足的判决结果；

S5)显示判决结果并反馈到相应的机器人节点：在中心监控器实时显示判决结果，针对违反性质的判决结果，根据对应的识别序号ID找到机器人节点并实时反馈违反信息给对应的分布式节点监控器。

2.根据权利要求1所述的针对分布式机器人集群的层次化时序属性监控方法，其特征在于，步骤S4)中所述结构化规约语言MTL3-RMoM的语法表达式如下所示：

上式中，P_Atom为原子命题，为全称量词，为性质公式1，为性质公式2，U_I为until算子，表示在性质2发生之前的时间区间I以内都保持性质1。

3.根据权利要求1所述的针对分布式机器人集群的层次化时序属性监控方法，其特征在于，步骤S1)中，所述预设的监控脚本通过状态和事件的数据接口利用机器人操作系统中的Subscriber()函数订阅感兴趣的话题，状态和事件的数据接口为从给定的结构化规约语言MTL3_RMoM集群性质规约得到的数据映射接口。

4.根据权利要求1所述的针对分布式机器人集群的层次化时序属性监控方法，其特征在于，步骤S4)具体包括以下步骤：

S41)根据当前帧数据以及由结构化规约语言MTL3-RMoM的语法中的基础算法推导得出集群性质的算子得到原子命题，集群性质的算子语法表达式如下所示：

上式中，S代表集群的ID，r代表机器人个体的ID，由s0和r0表示具体的集群和机器人ID实例；

S42)将结构化规约语言MTL3-RMoM的规约文件进行解析得到性质公式；

S43)利用MTL的监控器算法构造方法，根据原子命题和性质公式计算生成监控器并得到属性规约是否被满足的判决结果。

5.根据权利要求4所述的针对分布式机器人集群的层次化时序属性监控方法，其特征在于，步骤S43)具体包括以下步骤：

S431)将性质公式中的原子命题进行真值赋值；

S432)解析性质公式中的算子，代入原子命题真值进行算法计算得到新的算子；

S433)根据各个算子的算法构造方式将性质公式解构为算法模块并计算出最终判决结果。