一种基于websocket的机器人实时通信系统及方法与流程

一种基于websocket的机器人实时通信系统及方法
1.技术领域
2.本发明涉及一种基于websocket的机器人实时通信系统及方法，属于通信及计算机技术领域。


背景技术：

3.随着机器人技术的发展、功能的增加、机器人与云端通信的频率也大大提高，大量的请求，需要占用机器人大量的计算和存储资源。但是传统机器人大部分为arm芯片开发板 android系统架构，大量数据获取和计算的执行会产生巨大的存储和计算的压力。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，克服现有技术存在的技术缺陷，解决上述技术问题，提出一种基于websocket的机器人实时通信系统及方法。本发明的方法及系统架构在机器人端加装主机，并使用websocket的方式作为通信媒介，既能够分担机器人主体的计算和存储的压力，又能保证通信的实时性。这样大大提高了机器人稳定性，并扩展了机器人的资源，非常适合大规模应用及推广应用。
5.本发明具体采用如下技术方案：一种基于websocket的机器人实时通信系统，包括云端、本地主机、机器人主体、电机驱动模块、传感器模块，所述云端通过websocket通信网络与所述本地主机进行双向数据传输，所述本地主机通过websocket通信网络与所述机器人主体进行双向数据传输，所述机器人主体分别与所述电机驱动模块、所述传感器模块通信连接。
6.作为一种较佳的实施例，所述云端具体执行：响应于本地主机发送的消息队列处理请求，若判定请求成功则发出命令指令给本地主机，否则判定请求失败，继续响应本地主机发送的消息队列处理请求，若判定请求成功则发出命令指令给本地主机；作为一种较佳的实施例，所述本地主机具体执行：存储消息队列及消费者消息，响应于机器人主体发送的消息队列处理请求，将所述消息队列处理请求发送给云端，接收云端反馈的命令指令后，向机器人主体发送消费者信息，并接收到机器人主体发送的请求成功通知且结束本次请求，否则接收到机器人主体发送的请求失败通知，继续接收机器人主体发送的消息队列请求，并向云端发送消息队列处理请求。
7.作为一种较佳的实施例，所述机器人主体具体执行：向本地主机发送消息队列处理请求，接收本地主机反馈的请求成功通知以及本地主机反馈的消费者信息，否则向本地主机反馈请求失败通知并继续向本地主机发送消息队列请求；机器人主体根据消费者信息控制电机驱动模块或者传感器模块执行相应操作。
8.作为一种较佳的实施例，所述电机驱动模块具体执行：接收所述机器人主体发送的控制指令控制电机驱动机器人主体执行前进、后退、转弯以及停止操作。
9.作为一种较佳的实施例，所述传感器模块包括激光雷达、超声波雷达，所述激光雷达响应于所述机器人主体发送的激光数据指令，反馈激光数据给所述机器人主体；所述超声波雷达响应于所述机器人主体发送的超声波数据指令，反馈超声波数据给所述机器人主体。
10.作为一种较佳的实施例，所述本地主机作为机器人和云端进行消息队列通信的缓冲层，并分担部分计算和存储任务。
11.本发明还提出一种基于websocket的机器人实时通信系统的方法，包括如下步骤：步骤ss1：机器人主体通过websocket通信网络向本地主机发送消息队列处理请求，本地主机存储消息队列及消费者消息，本地主机响应机器人主体发送的消息队列处理请求，本地主机将所述消息队列处理请求通过websocket通信网络发送给云端；步骤ss2：云端响应本地主机发送的消息队列处理请求，云端若判定请求成功则发出命令指令给本地主机，否则云端判定请求失败，云端继续响应本地主机发送的消息队列处理请求，若云端判定请求成功则发出命令指令给本地主机；步骤ss3：本地主机接收云端反馈的命令指令后，本地主机通过websocket通信网络向机器人主体发送消费者信息，本地主机并接收到机器人主体发送的请求成功通知且结束本次请求，否则本地主机接收到机器人主体发送的请求失败通知，本地主机继续接收机器人主体发送的消息队列请求，并向云端发送消息队列处理请求；步骤ss4：机器人主体接收本地主机反馈的请求成功通知以及本地主机反馈的消费者信息，否则机器人主体向本地主机反馈请求失败通知并继续向本地主机发送消息队列请求；机器人主体根据消费者信息执行电机驱动或者传感器模块操作。
12.作为一种较佳的实施例，所述电机驱动模块具体执行：接收所述机器人主体发送的控制指令控制电机驱动机器人主体执行前进、后退、转弯以及停止操作。
13.作为一种较佳的实施例，所述传感器模块包括激光雷达、超声波雷达，所述激光雷达响应于所述机器人主体发送的激光数据指令，反馈激光数据给所述机器人主体；所述超声波雷达响应于所述机器人主体发送的超声波数据指令，反馈超声波数据给所述机器人主体。
14.本发明所达到的有益效果：第一，本发明采用新的架构在机器人端加装主机，并使用websocket的方式作为通信媒介，既能够分担机器人主体的计算和存储的压力，节约了机器人主体的资源，又能保证通信的实时性，这样大大提高了机器人稳定性，并扩展了机器人的资源，非常适合大规模应用及推广应用。第二，本发明增加的本地主机，具体作为云端和机器人主体通信的缓冲层，并负责部分计算和存储任务，分担机器人主体的压力。第三，本发明作为机器人和云端通信的缓冲，提高了机器人自身的稳定性，避免了大量资源的占用；扩展了机器人的存储和计算能力。可以分担机器人主体部分计算及存储任务，且本地主机对系统没有要求，方便扩展；websocket的通信方式保障了通信的实时性。
附图说明
15.图1是本发明的一种基于websocket的机器人实时通信系统的拓扑示意图；图2是本发明的一种基于websocket的机器人实时通信方法的流程图；图3是本发明的机器人执行websocket通信请求的拓扑示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
17.实施例1：如图1和图3所示，一种基于websocket的机器人实时通信系统，包括云端、本地主机、机器人主体、电机驱动模块、传感器模块，所述云端通过websocket通信网络与所述本地主机进行双向数据传输，所述本地主机通过websocket通信网络与所述机器人主体进行双向数据传输，所述机器人主体分别与所述电机驱动模块、所述传感器模块通信连接。
18.作为一种较佳的实施例，所述云端具体执行：响应于本地主机发送的消息队列处理请求，若判定请求成功则发出命令指令给本地主机，否则判定请求失败，继续响应本地主机发送的消息队列处理请求，若判定请求成功则发出命令指令给本地主机；作为一种较佳的实施例，所述本地主机具体执行：存储消息队列及消费者消息，响应于机器人主体发送的消息队列处理请求，将所述消息队列处理请求发送给云端，接收云端反馈的命令指令后，向机器人主体发送消费者信息，并接收到机器人主体发送的请求成功通知且结束本次请求，否则接收到机器人主体发送的请求失败通知，继续接收机器人主体发送的消息队列请求，并向云端发送消息队列处理请求。
19.作为一种较佳的实施例，所述机器人主体具体执行：向本地主机发送消息队列处理请求，接收本地主机反馈的请求成功通知以及本地主机反馈的消费者信息，否则向本地主机反馈请求失败通知并继续向本地主机发送消息队列请求；机器人主体根据消费者信息控制电机驱动模块或者传感器模块执行相应操作。
20.作为一种较佳的实施例，所述电机驱动模块具体执行：接收所述机器人主体发送的控制指令控制电机驱动机器人主体执行前进、后退、转弯以及停止操作。
21.作为一种较佳的实施例，所述传感器模块包括激光雷达、超声波雷达，所述激光雷达响应于所述机器人主体发送的激光数据指令，反馈激光数据给所述机器人主体；所述超声波雷达响应于所述机器人主体发送的超声波数据指令，反馈超声波数据给所述机器人主体。
22.作为一种较佳的实施例，所述本地主机作为机器人和云端进行消息队列通信的缓冲层，并分担部分计算和存储任务。
23.实施例2：如图2所示，本发明还提出一种基于websocket的机器人实时通信系统的方法，包括如下步骤：步骤ss1：机器人主体通过websocket通信网络向本地主机发送消息队列处理请求，本地主机存储消息队列及消费者消息，本地主机响应机器人主体发送的消息队列处理请求，本地主机将所述消息队列处理请求通过websocket通信网络发送给云端；步骤ss2：云端响应本地主机发送的消息队列处理请求，云端若判定请求成功则发出命令指令给本地主机，否则云端判定请求失败，云端继续响应本地主机发送的消息队列处理请求，若云端判定请求成功则发出命令指令给本地主机；步骤ss3：本地主机接收云端反馈的命令指令后，本地主机通过websocket通信网络向机器人主体发送消费者信息，本地主机并接收到机器人主体发送的请求成功通知且结束本次请求，否则本地主机接收到机器人主体发送的请求失败通知，本地主机继续接收机
器人主体发送的消息队列请求，并向云端发送消息队列处理请求；步骤ss4：机器人主体接收本地主机反馈的请求成功通知以及本地主机反馈的消费者信息，否则机器人主体向本地主机反馈请求失败通知并继续向本地主机发送消息队列请求；机器人主体根据消费者信息执行电机驱动或者传感器模块操作。
24.作为一种较佳的实施例，所述电机驱动模块具体执行：接收所述机器人主体发送的控制指令控制电机驱动机器人主体执行前进、后退、转弯以及停止操作。
25.作为一种较佳的实施例，所述传感器模块包括激光雷达、超声波雷达，所述激光雷达响应于所述机器人主体发送的激光数据指令，反馈激光数据给所述机器人主体；所述超声波雷达响应于所述机器人主体发送的超声波数据指令，反馈超声波数据给所述机器人主体。
26.需要说明的是：图2和图3分别从硬件和软件层面说明了采用本发明后，机器人与云端的通信过程，本地主机需要与机器人主体接入同一网络。本地主机作为缓冲层，采用了websocket的通信方式。
27.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
28.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
29.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。