基于Web服务(Web service)技术的云机器人功能调度中间件设计

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近年来,在电子技术、传感器技术的发展推动下,机器人技术发展迅速。但是由于计算资源有限、算法难以复用,系统开发周期长等问题,机器人领域的发展遇到了瓶颈。云计算技术和Web服务技术发展日趋成熟,为机器人提供了解决这些问题的方法。云机器人是云计算技术与机器人技术结合的产物,在性能、成本等方面都有巨大优势。云机器人为机器人领域带来了一次全新的革命。本文针对云机器人领域对中间件软件基础设施的迫切需求,围绕基于Web服务技术的云机器人功能调度中间件展开研究。
  论文主要工作包括如下部分:
  (1)提出了一种云机器人系统架构。这一架构由虚拟资源层、资源调度层、服务组件层、功能调度层、用户和机器人组成。云机器人系统包含两大重要组件,资源调度中间件和功能调度中间件,分别负责根据机器人的任务调度云中的虚拟资源和功能算法。在此基础上,构造了云机器人系统的两个主要平台:云计算平台和机器人平台。通过将密集型的计算任务卸载到云计算平台,突破了机器人计算资源瓶颈问题。
  (2)提出了一种基于Web服务技术的功能调度中间件架构。它包括任务解析、服务查询、服务组合和服务调用等模块。它们负责自动调度云计算平台的服务。在此基础上使用Web服务技术对机器人算法进行封装,统一了服务的调用接口,解决了算法复用问题和系统开发难的问题。机器人可以在无人干预的情况下,由功能调度中间件从云中自动调度所需要的功能服务,完成复杂的任务。
  (3)基于上述架构和技术突破,构建了较为完整的云机器人系统。通过两个实验测试了云机器人功能调度中间件的功能和性能。
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