CN107678749A - 基于结构化语言编程的转码方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于结构化语言编程的转码方法及装置,应用于机器人中,其中,该基于结构化语言编程的转码方法包括:获取控制机器人运行的源程序;对源程序进行扫描处理,以对源程序进行词法分析得到最小语法单元,以及组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码;对源程序进行二次扫描处理形成记录有中间代码的符号表,并对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码,以控制机器人的运动控制模块。本发明的技术方案能够将机器人的源程序转成结构化的目标代码,便于用户编译,学习成本低,同时能够提高控制器的处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,尤其涉及一种基于结构化语言编程的转码方法及装置。
背景技术
目前,现有的工业机器人编程语言,一般类似于汇编的形式,比如安川机器人都采用这种形式。这类编程语言属于底层编程语言,客户掌握起来难度很大,企业的技术培训和技术服务成本很高。
有鉴于此,有必要提出对目前的机械人编程语言技术进行进一步的改进。
发明内容
为解决上述至少一技术问题,本发明的主要目的是提供一种基于结构化语言编程的转码方法。
为实现上述目的,本发明采用的一个技术方案为:提供一种基于结构化语言编程的转码方法,应用于机器人中,包括:
获取控制机器人运行的源程序;
对源程序进行扫描处理,以对源程序进行词法分析得到最小语法单元,以及组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码;
对源程序进行二次扫描处理形成记录有中间代码的符号表,并对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码,以控制机器人的运动控制模块。
其中,所述对源程序进行词法分析得到最小语法单元的步骤,具体包括:
预先构建关键字表;
读入一个字符;
判断字符的类型是否为字母、空格及运算符的任一种;
如果字符为字母,则读取标识符并查找匹配的关键字,并继续判断该关键字是否可识别,若是则输出关键字,若否则输出标识符;
如果字符为运算符,则读取下一个字符,并继续判断该运算符是否可识别,若是则输出运算符,若否则输出组合多目运算符;
如果字符为空格,则继续读入字符。
其中,所述组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码的步骤,具体包括:
将字符串与设定的正则表达式进行匹配,以及
过滤出匹配成功的结果作为中间代码。
其中,所述字符表包括符号、符号类型、符号的存储位置以及符号的值。
其中,所述对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码的步骤,具体包括:
从符号表中读取符号,
根据符号类型调用设定的语义分析函数对符号进行检测;
在通过检测时生成结构体目标代码,否则进行出错处理。
为实现上述目的,本发明采用的另一个技术方案为:提供一种基于结构化语言编程的转码装置,应用于机器人中,所述基于结构化语言编程的转码装置包括:
获取模块,用于获取控制机器人运行的源程序;
第一扫描分析模块,用于对源程序进行扫描处理,以对源程序进行词法分析得到最小语法单元,以及组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码;
第二扫描分析模块,用于对源程序进行二次扫描处理形成记录有中间代码的符号表,并对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码,以控制机器人的运动控制模块。
其中,所述第一扫描分析模块用于:
预先构建关键字表;
读入一个字符;
判断字符的类型是否为字母、空格及运算符的任一种;
如果字符为字母,则读取标识符并查找匹配的关键字,并继续判断该关键字是否可识别,若是则输出关键字,若否则输出标识符;
如果字符为运算符,则读取下一个字符,并继续判断该运算符是否可识别,若是则输出运算符,若否则输出组合多目运算符;
如果字符为空格,则继续读入字符。
其中,所述第一扫描分析模块用于:
将字符串与设定的正则表达式进行匹配,以及
过滤出匹配成功的结果作为中间代码。
其中,所述字符表包括符号、符号类型、符号的存储位置以及符号的值。
其中,所述第二扫描分析模块,用于:
从符号表中读取符号,
根据符号类型调用设定的语义分析函数对符号进行检测;
在通过检测时生成结构体目标代码,否则进行出错处理。
本发明的技术方案采用先获取控制机器人运行的源程序,然后对源程序进行扫描处理,以对源程序进行词法分析得到最小语法单元,再组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码;以及对源程序进行二次扫描处理形成记录有中间代码的符号表,并对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码,如此,输入对应的结构体后能够控制机器人的运动控制模块,如此以对机器人进行控制,相比于现有技术中机器人采用汇编程序进行控制,本方案的只需输入对应的结构体就能完成对机器人的操作,方便用户编程,且编程语言更简单,能够方便用户学习,同时能够提高控制器的处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1示出了本发明一实施例基于结构化语言编程的转码方法的方法流程图;
图2示出了本发明一实施例基于结构化语言编程的转码装置的模块方框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
图1示出了本发明一实施例基于结构化语言编程的转码方法的方法流程图;请参照图1,在本发明实施例中,该基于结构化语言编程的转码方法,应用于机器人中,包括下述步骤:
步骤S10、获取控制机器人运行的源程序;
步骤S20、对源程序进行扫描处理,以对源程序进行词法分析得到最小语法单元,以及组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码;
步骤S30、对源程序进行二次扫描处理形成记录有中间代码的符号表,并对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码,以控制机器人的运动控制模块。
上述实施例中,在获取机器人的源程序后,通过对源程序的词法、语法、语义进行分析可以得到结构体目标代码,如此,只需输入对应的结构体就能完成对机器人的操作,方便用户编程,且编程语言更简单,能够方便用户学习,同时能够提高控制器的处理效率。本方案采用两遍扫描法实现了机器人编程语言的解释,其目的在于:首先,可以减少对主存容量的限制,分遍后,各遍扫描所用的存储空间可以相互覆盖,减少了解释器对内存的需求;其次,可使各遍程序功能独立、联系简单,解释器结构清晰;再次,能够实现更充分的优化工作,以获得高质量的目标程序。具体的,第一遍扫描主要是造表并生成中间信息,同时完成语法检查的大部分工作。第二遍扫描主要是生成符号表,并生成目标代码。
本发明的技术方案采用先获取控制机器人运行的源程序,然后对源程序进行扫描处理,以对源程序进行词法分析得到最小语法单元,再组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码;以及对源程序进行二次扫描处理形成记录有中间代码的符号表,并对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码,如此,输入对应的结构体后能够控制机器人的运动控制模块,如此以对机器人进行控制,相比于现有技术中机器人采用汇编程序进行控制,本方案的只需输入对应的结构体就能完成对机器人的操作,方便用户编程,且编程语言更简单,能够方便用户学习,同时能够提高控制器的处理效率。
在一具体的实施例中,所述对源程序进行词法分析得到最小语法单元的步骤,具体包括:
预先构建关键字表;
读入一个字符;
判断字符的类型是否为字母、空格及运算符的任一种;
如果字符为字母,则读取标识符并查找匹配的关键字,并继续判断该关键字是否可识别,若是则输出关键字,若否则输出标识符;
如果字符为运算符,则读取下一个字符,并继续判断该运算符是否可识别,若是则输出运算符,若否则输出组合多目运算符;
如果字符为空格,则继续读入字符。
上述实施例中,词法分析时,先预先构建关键字表,关键字表中设置有多个关键字,该关键字可以是最最小语法单元,也就是单词。字符中可能包含字母、运算符、空格、注释等,如果字符为字母、运算符、空格中任一种,则根据字母读取出标识符并匹配对应的关键字,在关键字被识别时,输出关键字作为单词,或者输出标识符。在字符为运算符时,读取下一个字符,并且在运算符可识别时,可输出运算符,否者输出组合多目运算符。如果字符不在字母、运算符、空格中任一种,则进行出错处理。
在一具体的实施例中,所述组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码的步骤,具体包括:
将字符串与设定的正则表达式进行匹配,以及
过滤出匹配成功的结果作为中间代码。
在常用的语法分析方法中,常需要把源程序中的字符用复杂的文法描述,需要用到树的查询以及堆栈操作。本实施例中,正则表达式作为模板,用来检查某个字符串是否与模板匹配,达到以下目的:给定字符串是否满足正则表达式的过滤逻辑,从字符串中获取想要的特定部分。具体的,正则表达式可以预先定义,然后将字符串与正则表达式进行匹配获取中间代码,完成语法分析。
在一具体的实施例中,所述字符表包括符号、符号类型、符号的存储位置以及符号的值。
具体的,在解释器工作的各个阶段需收集和使用出现在源程序中的信息。需要将这些信息记录,本机器人语言设计如下符号表:
在一具体的实施例中,所述对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码的步骤,具体包括:
从符号表中读取符号,
根据符号类型调用设定的语义分析函数对符号进行检测;
在通过检测时生成结构体目标代码,否则进行出错处理。
本实施例中,在第二次对源程序进行扫描时,可以得到记录有中间代码的符号表,该符号表中包括符号类型,根据符号类型可以调用对应的语义分析函数对符号进行检测,在检测通过时生成结构体目标代码,若否则进行出错处理。该语义分析函数根据要求预先设置。
本方案定义了下述运动指令、流程控制指令、等待指令等。具体的,运动指令包括:关节运动(J)、直线运动(L)、圆弧运动(C)曲线运动(S),其对应的指令如表1:
表1
指令 | 功能 |
MOVEP para1 | 控制机械手以点对点方式运动到示教点 |
MOVEL para1 | 控制机械手直线运动到示教点 |
MOVEC para1para2 | 控制机械手在两个示教点之间做圆弧运动 |
MOVES para1…paraN | 控制机械手在若干个示教点之间做曲线运动 |
流程控制指令如表2:
表2
等待指令如表3:
图2示出了本发明一实施例基于结构化语言编程的转码装置的模块方框图,请参照图2,本发明的实施例中,该基于结构化语言编程的转码装置,应用于机器人中,所述基于结构化语言编程的转码装置。本装置不仅要能够支持机器人编程、控制,还要支持机器人与外围设备、传感器的接口、和计算机的通信等,通过把机器人源程序转换成机器码或可供机器人控制器执行的目标代码,以便控制器能直接读取和执行。该装置包括:
获取模块10,用于获取控制机器人运行的源程序;
第一扫描分析模块20,用于对源程序进行扫描处理,以对源程序进行词法分析得到最小语法单元,以及组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码;
第二扫描分析模块30,用于对源程序进行二次扫描处理形成记录有中间代码的符号表,并对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码,以控制机器人的运动控制模块。其中,所述字符表包括符号、符号类型、符号的存储位置以及符号的值。
上述实施例中,在获取机器人的源程序后,通过对源程序的词法、语法、语义进行分析可以得到结构体目标代码,如此,只需输入对应的结构体就能完成对机器人的操作,方便用户编程,且编程语言更简单,能够方便用户学习,同时能够提高控制器的处理效率。本方案采用两遍扫描法实现了机器人编程语言的解释,其目的在于:首先,可以减少对主存容量的限制,分遍后,各遍扫描所用的存储空间可以相互覆盖,减少了解释器对内存的需求;其次,可使各遍程序功能独立、联系简单,解释器结构清晰;再次,能够实现更充分的优化工作,以获得高质量的目标程序。具体的,第一遍扫描主要是造表并生成中间信息,同时完成语法检查的大部分工作。第二遍扫描主要是生成符号表,并生成目标代码。
在一具体的实施例中,所述第一扫描分析模块20用于:
预先构建关键字表;
读入一个字符;
判断字符的类型是否为字母、空格及运算符的任一种;
如果字符为字母,则读取标识符并查找匹配的关键字,并继续判断该关键字是否可识别,若是则输出关键字,若否则输出标识符;
如果字符为运算符,则读取下一个字符,并继续判断该运算符是否可识别,若是则输出运算符,若否则输出组合多目运算符;
如果字符为空格,则继续读入字符。
上述实施例中,词法分析时,先预先构建关键字表,关键字表中设置有多个关键字,该关键字可以是最最小语法单元,也就是单词。字符中可能包含字母、运算符、空格、注释等,如果字符为字母、运算符、空格中任一种,则根据字母读取出标识符并匹配对应的关键字,在关键字被识别时,输出关键字作为单词,或者输出标识符。在字符为运算符时,读取下一个字符,并且在运算符可识别时,可输出运算符,否者输出组合多目运算符。如果字符不在字母、运算符、空格中任一种,则进行出错处理。
在一具体的实施例中,所述第一扫描分析模块20用于:
将字符串与设定的正则表达式进行匹配,以及
过滤出匹配成功的结果作为中间代码。
在常用的语法分析方法中,常需要把源程序中的字符用复杂的文法描述,需要用到树的查询以及堆栈操作。本实施例中,正则表达式作为模板,用来检查某个字符串是否与模板匹配,达到以下目的:给定字符串是否满足正则表达式的过滤逻辑,从字符串中获取想要的特定部分。具体的,正则表达式可以预先定义,然后将字符串与正则表达式进行匹配获取中间代码,完成语法分析。
在一具体的实施例中,所述第二扫描分析模块30,用于:
从符号表中读取符号,
根据符号类型调用设定的语义分析函数对符号进行检测;
在通过检测时生成结构体目标代码,否则进行出错处理。
本实施例中,通过第二扫描分析模块30第二次对源程序的扫描,可以得到记录有中间代码的符号表,该符号表中包括符号类型,根据符号类型可以调用对应的语义分析函数对符号进行检测,在检测通过时生成结构体目标代码,若否则进行出错处理。该语义分析函数根据要求预先设置。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于结构化语言编程的转码方法,应用于机器人中,其特征在于,所述基于结构化语言编程的转码方法包括:
获取控制机器人运行的源程序;
对源程序进行扫描处理,以对源程序进行词法分析得到最小语法单元,以及组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码;
对源程序进行二次扫描处理形成记录有中间代码的符号表,并对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码,以控制机器人的运动控制模块。
2.如权利要求1所述的基于结构化语言编程的转码方法,其特征在于,所述对源程序进行词法分析得到最小语法单元的步骤,具体包括:
预先构建关键字表;
读入一个字符;
判断字符的类型是否为字母、空格及运算符的任一种;
如果字符为字母,则读取标识符并查找匹配的关键字,并继续判断该关键字是否可识别,若是则输出关键字,若否则输出标识符;
如果字符为运算符,则读取下一个字符,并继续判断该运算符是否可识别,若是则输出运算符,若否则输出组合多目运算符;
如果字符为空格,则继续读入字符。
3.如权利要求1所述的基于结构化语言编程的转码方法,其特征在于,所述组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码的步骤,具体包括:
将字符串与设定的正则表达式进行匹配,以及
过滤出匹配成功的结果作为中间代码。
4.如权利要求1所述的基于结构化语言编程的转码方法,其特征在于,所述字符表包括符号、符号类型、符号的存储位置以及符号的值。
5.如权利要求1所述的基于结构化语言编程的转码方法,其特征在于,所述对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码的步骤,具体包括:
从符号表中读取符号,
根据符号类型调用设定的语义分析函数对符号进行检测;
在通过检测时生成结构体目标代码,否则进行出错处理。
6.一种基于结构化语言编程的转码装置,应用于机器人中,其特征在于,所述基于结构化语言编程的转码装置包括:
获取模块,用于获取控制机器人运行的源程序;
第一扫描分析模块,用于对源程序进行扫描处理,以对源程序进行词法分析得到最小语法单元,以及组合若干最小语法单元形成字符串并进行语法分析得到中间代码;
第二扫描分析模块,用于对源程序进行二次扫描处理形成记录有中间代码的符号表,并对符号表的符号进行语义分析生成结构体目标代码,以控制机器人的运动控制模块。
7.如权利要求6所述的基于结构化语言编程的转码装置,其特征在于,所述第一扫描分析模块用于:
预先构建关键字表;
读入一个字符;
判断字符的类型是否为字母、空格及运算符的任一种;
如果字符为字母,则读取标识符并查找匹配的关键字,并继续判断该关键字是否可识别,若是则输出关键字,若否则输出标识符;
如果字符为运算符,则读取下一个字符,并继续判断该运算符是否可识别,若是则输出运算符,若否则输出组合多目运算符;
如果字符为空格,则继续读入字符。
8.如权利要求6所述的基于结构化语言编程的转码装置,其特征在于,所述第一扫描分析模块用于:
将字符串与设定的正则表达式进行匹配,以及
过滤出匹配成功的结果作为中间代码。
9.如权利要求6所述的基于结构化语言编程的转码装置,其特征在于,所述字符表包括符号、符号类型、符号的存储位置以及符号的值。
10.如权利要求6所述的基于结构化语言编程的转码装置,其特征在于,所述第二扫描分析模块,用于:
从符号表中读取符号,
根据符号类型调用设定的语义分析函数对符号进行检测;
在通过检测时生成结构体目标代码,否则进行出错处理。
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