CN107972024A - 机器人及应用在机器人上的数据处理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人及应用在机器人上的数据处理方法和系统。其中，机器人至少包括：传感器，主控板，以及分别与传感器和主控板连接的采集控制板，采集控制板采用嵌入式实时操作系统，嵌入式实时操作系统为采集控制板分配检测任务和通信任务，其中，该应用在机器人上的数据处理方法包括：检测任务获取传感器采集到的检测数据；检测任务根据检测数据，生成检测消息；检测任务将检测消息发送给通信任务，其中，通信任务根据检测消息生成检测报文，并将检测报文发送给主控板。本发明解决了现有的机器人的数据处理方法的实时性差的技术问题。

Description

机器人及应用在机器人上的数据处理方法和系统

技术领域

本发明涉及机器人采集控制技术领域，具体而言，涉及一种机器人及应用在机器人上的数据处理方法和系统。

背景技术

智能机器人是第三代机器人，这种机器人带有多种传感器，能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。

目前研制中的智能机器人智能水平并不高，只能说是智能机器人的初级阶段。智能机器人研究中当前的核心问题有两方面：一方面是，提高智能机器人的自主性，这是就智能机器人与人的关系而言，即希望智能机器人进一步独立于人，具有更为友善的人机界面。从长远来说，希望操作人员只要给出要完成的任务，而机器能自动形成完成该任务的步骤，并自动完成它。另一方面是，提高智能机器人的适应性，提高智能机器人适应环境变化的能力，这是就智能机器人与环境的关系而言，希望加强它们之间的交互关系。

为了实现上述目的，机器人需要实时采集数据，根据实时采集到的数据对机器人进行控制，完成任务需要。但是，现有的机器人的数据采集方法通过传感器采集数据，在数据采集完毕之后将采集到的数据上传，导致无法根据实时采集数据对机器人进行控制，采集数据的传输实时性差。

针对现有的机器人的数据处理方法的实时性差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种机器人及应用在机器人上的数据处理方法和系统，以至少解决现有的机器人的数据处理方法的实时性差的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种应用在机器人上的数据处理方法，机器人至少包括：传感器，主控板，以及分别与传感器和主控板连接的采集控制板，采集控制板采用嵌入式实时操作系统，嵌入式实时操作系统为采集控制板分配检测任务和通信任务，其中，该方法包括：检测任务获取传感器采集到的检测数据；检测任务根据检测数据，生成检测消息；检测任务将检测消息发送给通信任务，其中，通信任务根据检测消息生成检测报文，并将检测报文发送给主控板。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种应用在机器人上的数据处理系统，包括：传感器，用于采集检测数据；采集控制板，与传感器连接，采用嵌入式实时操作系统，嵌入式实时操作系统用于为采集控制板分配检测任务和通信任务，其中，检测任务用于获取检测数据，并根据检测数据，生成相应的检测消息，通信任务用于根据检测消息生成检测报文，并发送检测报文；主控板，与采集控制板连接，用于接收检测报文，并对检测报文进行解封，得到检测数据。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种机器人，包括：上述实施例的任意一种应用在机器人上的数据处理系统。

在本发明实施例中，机器人至少包括：传感器，主控板，以及分别与传感器和主控板连接的采集控制板，采集控制板采用嵌入式实时操作系统，嵌入式实时操作系统为采集控制板分配检测任务和通信任务，检测任务获取传感器采集到的检测数据，根据检测数据，生成检测消息，将检测消息发送给通信任务，通信任务根据检测消息生成检测报文，并将检测报文发送给主控板。容易注意到，由于嵌入式实时操作系统可以支持多任务，检测任务和通信任务可以并行执行，检测任务可以实时获取传感器采集到的数据，通信任务可以实时将采集到的数据发送给主控板，从而在数据采集过程中可以对数据进行传输，实现了实时采集数据并传送到主控板，进一步解决了现有的机器人的数据处理方法的实时性差的技术问题。因此，通过本发明上述实施例提供的方案，可以保证数据发送的实时性，提高数据发送的稳定性和可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种采集控制板的功能模块的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种采集控制板的任务和消息的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种应用在机器人上的数据处理方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的一种应用在机器人上的数据处理系统的示意图；以及

图5是根据本发明实施例的一种可选的应用在机器人上的数据处理系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先，在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：

嵌入式实时操作系统(Embedded Real-time Operation System，RTOS)：随着计算机技术的迅速发展和芯片制造工艺的不断进步，嵌入式系统的应用日益广泛：从民用的电视、手机等电路设备到军用的飞机、坦克等武器系统，到处都有嵌入式系统的身影。在嵌入式系统的应用开发中，采用嵌入式实时操作系统(简称RTOS)能够支持多任务，使得程序开发更加容易，便于维护，同时能够提高系统的稳定性和可靠性。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种机器人的数据处理方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

可选的，上述的机器人至少包括：传感器，主控板，以及分别与传感器和主控板连接的采集控制板，采集控制板采用嵌入式实时操作系统，嵌入式实时操作系统为采集控制板分配检测任务和通信任务。

具体的，上述的机器人可以是双足机器人、多足机器人、轮式机器人、履带式机器人等智能机器人，本发明对此不做具体限定。

在一种可选的方案中，为了保证数据发送和接收的实时性，可以在智能机器人中引入嵌入式实时操作系统，此系统包含了任务的调度、任务管理、时间管理、内存管理和任务间通信与同步等基本功能。嵌入式实时操作系统可以划分为检测任务和通信任务，检测任务对应采集控制板的检测功能，通信任务对应采集控制板的与主控板通信功能，并且多个任务可以并行执行，从而实现在采集监测数据的过程中，可以将实时采集到的数据发送给主控板。如图1所示，采集控制板可以包括数字舵机控制、触觉检测、避障检测、姿态检测、与主控板通信、电池电量采集和语音交互等功能模块，嵌入式实时操作系统可以根据采集控制板的功能模块，对任务进行划分，每个任务对应采集控制板的一个功能模块，如图2所示，嵌入式实时操作系统可以分配6个任务，触觉检测任务、避障检测任务、姿态检测任务、电池电量检测任务、与主控板通信任务(即上述的通信任务)和驱动电机任务。

图3是根据本发明实施例的一种应用在机器人上的数据处理方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤S302，检测任务获取传感器采集到的检测数据。

可选的，在本发明上述实施例中，上述的检测数据可以至少包括如下之一：触觉数据、避障数据、姿态数据和电池电量数据；上述的检测任务可以包括：触觉检测任务、避障检测任务、姿态检测任务和电池电量检测任务，其中，每个检测任务获取对应的检测数据。

在一种可选的方案中，智能机器人为了能在各种环境人完成操作者指定的任务，可以在智能机器人中安装多个传感器，不同传感器可以实时采集不同的检测数据，对应的检测任务可以实时获取到传感器采集到的检测数据，例如，可以在智能机器人中安装触觉传感器，触觉传感器实时采集触觉数据，检测任务可以实时获取到触觉传感器采集到的触觉数据。

步骤S304，检测任务根据检测数据，生成检测消息。

步骤S306，检测任务将检测消息发送给通信任务，其中，通信任务根据检测消息生成检测报文，并将检测报文发送给主控板。

在一种可选的方案中，检测任务在实时获取到传感器采集到的检测数据之后，可以按照任务之间信息交互的格式，生成检测消息，并将生成的检测消息发送给通信任务，由通信任务对检测消息进行组包，组装成发送给主控板的检测报文，并由通信任务将组装好的检测报文发送给主控板，从而实现主控板可以实时接收到传感器采集到的数据。

通过本发明上述实施例，机器人至少包括：传感器，主控板，以及分别与传感器和主控板连接的采集控制板，采集控制板采用嵌入式实时操作系统，嵌入式实时操作系统为采集控制板分配检测任务和通信任务，检测任务获取传感器采集到的检测数据，根据检测数据，生成检测消息，将检测消息发送给通信任务，通信任务根据检测消息生成检测报文，并将检测报文发送给主控板。容易注意到，由于嵌入式实时操作系统可以支持多任务，检测任务和通信任务可以并行执行，检测任务可以实时获取传感器采集到的数据，通信任务可以实时将采集到的数据发送给主控板，从而在数据采集过程中可以对数据进行传输，实现了实时采集数据并传送到主控板，进一步解决了现有的机器人的数据处理方法的实时性差的技术问题。因此，通过本发明上述实施例提供的方案，可以保证数据发送的实时性，提高数据发送的稳定性和可靠性。

可选的，在本发明上述实施例中，步骤S304，检测任务根据检测数据，生成相应的检测消息包括：

步骤S3042，检测任务根据检测数据，按照预设消息格式生成检测消息，其中，检测消息包括：检测消息的消息类型、检测数据的数据长度和检测数据的数据指针。

具体的，上述的预设消息格式可以是保证各个任务之间的信息交互，自定义的消息格式，如表1所示，其中，MSGTYPE为消息类型，可以根据检测任务可以分为驱动电机消息、触觉消息、避障消息、姿态消息、电池消息等；DATALEN为消息所带的数据长度，若此长度为0，表示无数据发送；数据指针告知接收消息的任务取数据的地址。若DATALEN为0，此指针为空。

表1

MSGTYPE

DATALEN

数据指针

在一种可选的方案中，检测任务可以根据获取到的检测数据的类型、数据长度和存储检测数据的地址生成检测消息，通信任务在接收到检测消息之后，可以根据数据长度从数据指针所指向的地址中读取检测数据，例如，当所要发送给主控板的检测数据为触觉数据时，通信任务在接收到触觉消息之后，可以根据DATALEN从数据指针指向的地址取出触觉数据。

通过上述步骤S3042，检测任务可以根据检测数据，按照预设消息格式生成检测消息，由于检测消息中只包含检测数据的地址，检测任务在接收到检测数据之后，可以快速生成检测消息发送给通信任务，提升数据发送的实时性。

可选的，在本发明上述实施例中，步骤S306，通信任务根据检测消息生成检测报文包括：

步骤S3062，通信任务根据检测数据的数据指针，获取检测数据。

步骤S3064，通信任务按照预设报文格式封装检测数据，得到检测报文，其中，预设报文格式包括：数据包头、检测消息的消息类型、报文长度、检测数据、校验和和结尾字符。

具体的，上述的预设报文格式可以是自定义的报文格式，如表2所示，前面两个字节0XFF为数据包头；MSGTYPE为消息格式中的消息类型；MSGLEN为从MSGTYPE到CRC校验之前的报文长度；DATA为要传送的数据，即上述的校验数据；校验和＝(MSGTYPE+MSGLEN+DATA)MOD 256；0x16为结尾字符。

表2

0xFF

0xFF

MSGTYPE

MSGLEN

DATA

校验和

0x16

在一种可选的方案中，通信任务在接收到检测任务发送的检测消息之后，可以提取检测消息中的消息类型、数据长度和数据指针，并根据数据长度和数据指针获取到检测数据，可以根据消息类型和监测数据进行组包，组装成检测报文，并将组装后的检测报文发送给主控板。

通过上述步骤S3062至步骤S3064，通信任务在接收到检测消息之后，可以根据检测数据的数据指针，获取检测数据，并按照预设报文格式封装检测数据，得到检测报文，由于检测报文包含有消息类型、检测数据，从而实现实时将检测数据发送给主控板，保证数据发送和接收的实时性。

可选的，在本发明上述实施例中，所述机器人还包括：数字舵机，与采集控制板连接，嵌入式实时操作系统为采集控制板分配驱动电机任务，其中，在步骤S302，检测任务将检测消息发送给通信任务之后，上述方法还可以包括如下步骤：

步骤S312，通信任务接收主控板发送的控制报文，其中，控制报文包括：驱动电机控制数据。

具体的，上述的控制报文包括驱动电机控制数据，可以控制机器人的数字舵机，从而控制机器人动作。

在一种可选的方案中，当主控板需要对数字舵机进行控制时，可以生成控制数据，并按照自定义的报文格式生成控制报文，将控制报文发送给采集控制板，通信任务可以接收到该控制报文。

步骤S314，通信任务根据驱动电机控制数据，生成驱动电机消息。

在一种可选的方案中，通信任务在接收到控制报文之后，可以按照自定义的报文格式对控制报文进行解包，得到控制报文中携带的驱动电机控制数据，然后按照自定义的消息格式，生成驱动电机消息。

步骤S316，通信任务将驱动电机消息发送给驱动电机任务，其中，驱动电机任务根据驱动电机消息获取驱动电机控制数据，并将驱动电机控制数据发送给数字舵机。

在一种可选的方案中，通信任务将生成的驱动电机消息发送给驱动电机任务，驱动电机任务在接受到驱动电机消息之后，根据驱动电机消息中的数据长度和数据指针，读取到驱动电机控制数据，并将驱动电机控制数据发送给数字舵机，从而数字舵机可以执行该驱动电机控制数据。

通过上述步骤S312至步骤S316，通信任务接收主控板发送的控制报文，根据驱动电机控制数据，生成驱动电机消息，并将驱动电机消息发送给驱动电机任务，驱动电机任务根据驱动电机消息获取驱动电机控制数据，并将驱动电机控制数据发送给数字舵机。容易注意到的是，由于通信任务和驱动电机任务可以并行执行，通信任务可以实时接收主控板发送的控制报文，驱动电机任务可以实时将驱动电机控制数据发送给数字舵机，从而在数据接收过程中可以对数据进行传世，实现了实时接收数据并传送到数字舵机，保证数据接收的实时性，提高数据接收的稳定性和可靠性。

此处需要说明的是，本发明上述实施例所提供的方案还可以用于其他领域机器人，从而提高动作的准确定以及任务难度。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种机器人的数据处理系统的系统实施例。

图4是根据本发明实施例的一种应用在机器人上的数据处理系统的示意图，如图4所示，该系统包括：

传感器41，用于采集检测数据。

具体的，上述的机器人可以是双足机器人、多足机器人、轮式机器人、履带式机器人等智能机器人，本发明对此不做具体限定。

采集控制板43，与传感器连接，采用嵌入式实时操作系统431，嵌入式实时操作系统用于为采集控制板分配检测任务和通信任务，其中，检测任务用于获取检测数据，并根据检测数据，生成相应的检测消息，通信任务用于根据检测消息生成检测报文，并发送检测报文。

可选的，在本发明上述实施例中，上述的检测数据可以至少包括如下之一：触觉数据、避障数据、姿态数据和电池电量数据；上述的检测任务可以包括：触觉检测任务、避障检测任务、姿态检测任务和电池电量检测任务，其中，每个检测任务获取对应的检测数据。

在一种可选的方案中，为了保证数据发送和接收的实时性，可以在智能机器人中引入嵌入式实时操作系统，此系统包含了任务的调度、任务管理、时间管理、内存管理和任务间通信与同步等基本功能。嵌入式实时操作系统可以划分为检测任务和通信任务，检测任务对应采集控制板的检测功能，通信任务对应采集控制板的与主控板通信功能，并且多个任务可以并行执行，从而实现在采集监测数据的过程中，可以将实时采集到的数据发送给主控板。如图1所示，采集控制板可以包括数字舵机控制、触觉检测、避障检测、姿态检测、与主控板通信、电池电量采集和语音交互等功能模块，嵌入式实时操作系统可以根据采集控制板的功能模块，对任务进行划分，每个任务对应采集控制板的一个功能模块，如图2所示，嵌入式实时操作系统可以分配6个任务，触觉检测任务、避障检测任务、姿态检测任务、电池电量检测任务、与主控板通信任务(即上述的通信任务)和驱动电机任务。

主控板45，与采集控制板连接，用于接收检测报文，并对检测报文进行解封，得到检测数据。

在一种可选的方案中，智能机器人为了能在各种环境人完成操作者指定的任务，可以在智能机器人中安装多个传感器，不同传感器可以实时采集不同的检测数据，对应的检测任务可以实时获取到传感器采集到的检测数据，例如，可以在智能机器人中安装触觉传感器，触觉传感器实时采集触觉数据，检测任务可以实时获取到触觉传感器采集到的触觉数据。检测任务在实时获取到传感器采集到的检测数据之后，可以按照任务之间信息交互的格式，生成检测消息，并将生成的检测消息发送给通信任务，由通信任务对检测消息进行组包，组装成发送给主控板的检测报文，并由通信任务将组装好的检测报文发送给主控板，从而实现主控板可以实时接收到传感器采集到的数据。

通过本发明上述实施例，机器人至少包括：传感器，主控板，以及分别与传感器和主控板连接的采集控制板，采集控制板采用嵌入式实时操作系统，嵌入式实时操作系统为采集控制板分配检测任务和通信任务，检测任务获取传感器采集到的检测数据，根据检测数据，生成检测消息，将检测消息发送给通信任务，通信任务根据检测消息生成检测报文，并将检测报文发送给主控板。容易注意到，由于嵌入式实时操作系统可以支持多任务，检测任务和通信任务可以并行执行，检测任务可以实时获取传感器采集到的数据，通信任务可以实时将采集到的数据发送给主控板，从而在数据采集过程中可以对数据进行传输，实现了实时采集数据并传送到主控板，进一步解决了现有的机器人的数据处理方法的实时性差的技术问题。因此，通过本发明上述实施例提供的方案，可以保证数据发送的实时性，提高数据发送的稳定性和可靠性。

可选的，在本发明上述实施例中，检测任务还用于根据检测数据，按照预设消息格式生成检测消息，其中，检测消息包括：检测消息的消息类型、检测数据的数据长度和检测数据的数据指针。

具体的，上述的预设消息格式可以是保证各个任务之间的信息交互，自定义的消息格式，如表1所示，其中，MSGTYPE为消息类型，可以根据检测任务可以分为驱动电机消息、触觉消息、避障消息、姿态消息、电池消息等；DATALEN为消息所带的数据长度，若此长度为0，表示无数据发送；数据指针告知接收消息的任务取数据的地址。若DATALEN为0，此指针为空。

在一种可选的方案中，检测任务可以根据获取到的检测数据的类型、数据长度和存储检测数据的地址生成检测消息，通信任务在接收到检测消息之后，可以根据数据长度从数据指针所指向的地址中读取检测数据，例如，当所要发送给主控板的检测数据为触觉数据时，通信任务在接收到触觉消息之后，可以根据DATALEN从数据指针指向的地址取出触觉数据。

通过上述方案，检测任务可以根据检测数据，按照预设消息格式生成检测消息，由于检测消息中只包含检测数据的地址，检测任务在接收到检测数据之后，可以快速生成检测消息发送给通信任务，提升数据发送的实时性。

可选的，在本发明上述实施例中，通信任务还用于根据检测数据的数据指针，获取检测数据，并按照预设报文格式封装检测数据，得到检测报文，其中，预设报文格式包括：数据包头、检测消息的消息类型、报文长度、检测数据、校验和和结尾字符。

具体的，上述的预设报文格式可以是自定义的报文格式，如表2所示，前面两个字节0XFF为数据包头；MSGTYPE为消息格式中的消息类型；MSGLEN为从MSGTYPE到CRC校验之前的报文长度；DATA为要传送的数据，即上述的校验数据；校验和＝(MSGTYPE+MSGLEN+DATA)MOD 256；0x16为结尾字符。

在一种可选的方案中，通信任务在接收到检测任务发送的检测消息之后，可以提取检测消息中的消息类型、数据长度和数据指针，并根据数据长度和数据指针获取到检测数据，可以根据消息类型和监测数据进行组包，组装成检测报文，并将组装后的检测报文发送给主控板。

通过上述方案，通信任务在接收到检测消息之后，可以根据检测数据的数据指针，获取检测数据，并按照预设报文格式封装检测数据，得到检测报文，由于检测报文包含有消息类型、检测数据，从而实现实时将检测数据发送给主控板，保证数据发送和接收的实时性。

可选的，在本发明上述实施例中，主控板还用于发送控制报文，其中，控制报文包括：驱动电机控制数据。

具体的，上述的控制报文包括驱动电机控制数据，可以控制机器人的数字舵机，从而控制机器人动作。

在一种可选的方案中，当主控板需要对数字舵机进行控制时，可以生成控制数据，并按照自定义的报文格式生成控制报文，将控制报文发送给采集控制板，通信任务可以接收到该控制报文。

通信任务还用于接收主控板发送的控制报文，根据驱动电机控制数据，生成驱动电机消息，并发送驱动电机消息。

嵌入式实时操作系统还用于分配驱动电机任务，其中，驱动电机任务用于根据驱动电机消息获取驱动电机控制数据，并发送驱动电机控制数据。

上述系统还包括：数字舵机，与采集控制板连接，用于执行驱动电机控制数据。

在一种可选的方案中，通信任务在接收到控制报文之后，可以按照自定义的报文格式对控制报文进行解包，得到控制报文中携带的驱动电机控制数据，然后按照自定义的消息格式，生成驱动电机消息，并将生成的驱动电机消息发送给驱动电机任务，驱动电机任务在接受到驱动电机消息之后，根据驱动电机消息中的数据长度和数据指针，读取到驱动电机控制数据，并将驱动电机控制数据发送给数字舵机，从而数字舵机可以执行该驱动电机控制数据。

通过上述方案，通信任务接收主控板发送的控制报文，根据驱动电机控制数据，生成驱动电机消息，并将驱动电机消息发送给驱动电机任务，驱动电机任务根据驱动电机消息获取驱动电机控制数据，并将驱动电机控制数据发送给数字舵机。容易注意到的是，由于通信任务和驱动电机任务可以并行执行，通信任务可以实时接收主控板发送的控制报文，驱动电机任务可以实时将驱动电机控制数据发送给数字舵机，从而在数据接收过程中可以对数据进行传世，实现了实时接收数据并传送到数字舵机，保证数据接收的实时性，提高数据接收的稳定性和可靠性。

可选的，在本发明上述实施例中，上述系统还包括：

电源模块，与采集控制板和主控板连接，用于供电。

可选的，在本发明上述实施例中，上述系统还包括：

定位系统，与主控板具有通信关系，用于对机器人进行定位，得到位置信息。

云平台，分别与定位系统和主控板具有通信关系，用于接收定位系统发送的位置信息，并将位置信息转发给主控板。

具体的，云平台可以通过WIFI网络与主控板进行通信。

在一种可选的方案中，机器人硬件系统可以由主控平台、信号采集与运动控制系统、电源系统、定位系统组成，如图5所示，机器人的数据处理系统可以包括传感器、采集控制板、主控板、数字舵机、电源模块、定位系统和云平台组成，其中，主控板主要实现图像采集、语音输入及指令识别、音频输出、传感数据包处理、运动控制算法实现及通过WIFI与云平台通信；采集控制板主要实现数字舵机控制、触觉检测、障碍物检测、姿态检测、语音交互、电池电量采集等，如图2所示，为保证数据发送和接收的实时性，引入嵌入式实时操作系统，嵌入式实时操作系统根据采集控制板的功能模块，对任务进行划分，如图3所示；定位系统用来确定机器本体所处的位置，并通过云平台将本体的位置信息发送给机器本体，用以实现定位功能；电源模块为各个模块提供能源，保障各系统正常运行。

实施例3

根据本发明实施例，还提供了一种机器人的产品实施例，包括实施例2中任意一项的应用在机器人上的数据处理系统。

通过本发明上述实施例，机器人至少包括：传感器，主控板，以及分别与传感器和主控板连接的采集控制板，采集控制板采用嵌入式实时操作系统，嵌入式实时操作系统为采集控制板分配检测任务和通信任务，检测任务获取传感器采集到的检测数据，根据检测数据，生成检测消息，将检测消息发送给通信任务，通信任务根据检测消息生成检测报文，并将检测报文发送给主控板。容易注意到，由于嵌入式实时操作系统可以支持多任务，检测任务和通信任务可以并行执行，检测任务可以实时获取传感器采集到的数据，通信任务可以实时将采集到的数据发送给主控板，从而在数据采集过程中可以对数据进行传输，实现了实时采集数据并传送到主控板，进一步解决了现有的机器人的数据处理方法的实时性差的技术问题。因此，通过本发明上述实施例提供的方案，可以保证数据发送的实时性，提高数据发送的稳定性和可靠性。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种应用在机器人上的数据处理方法，其特征在于，机器人至少包括：传感器，主控板，以及分别与所述传感器和所述主控板连接的采集控制板，所述采集控制板采用嵌入式实时操作系统，所述嵌入式实时操作系统为所述采集控制板分配检测任务和通信任务，其中，所述方法包括：

所述检测任务获取所述传感器采集到的检测数据；

所述检测任务根据所述检测数据，生成检测消息；

所述检测任务将所述检测消息发送给通信任务，其中，所述通信任务根据所述检测消息生成检测报文，并将所述检测报文发送给主控板。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测任务至少包括：触觉检测任务、避障检测任务、姿态检测任务和电池电量检测任务，其中，每个检测任务获取对应的检测数据，所述检测数据至少包括：触觉数据、避障数据、姿态数据和电池电量数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测任务根据所述检测数据，生成相应的检测消息包括：

所述检测任务根据所述检测数据，按照预设消息格式生成所述检测消息，其中，所述检测消息包括：所述检测消息的消息类型、所述检测数据的数据长度和所述检测数据的数据指针。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通信任务根据所述检测消息生成检测报文包括：

所述通信任务根据所述检测数据的数据指针，获取所述检测数据；

所述通信任务按照预设报文格式封装所述检测数据，得到所述检测报文，其中，所述预设报文格式包括：数据包头、所述检测消息的消息类型、报文长度、所述检测数据、校验和和结尾字符。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述机器人还包括：数字舵机，与所述采集控制板连接，所述嵌入式实时操作系统为所述采集控制板分配驱动电机任务，其中，在所述检测任务将所述检测消息发送给通信任务之后，所述方法还包括：

所述通信任务接收所述主控板发送的控制报文，其中，所述控制报文包括：驱动电机控制数据；

所述通信任务根据所述驱动电机控制数据，生成驱动电机消息；

所述通信任务将所述驱动电机消息发送给所述驱动电机任务，其中，所述驱动电机任务根据所述驱动电机消息获取所述驱动电机控制数据，并将驱动电机控制数据发送给所述数字舵机。

6.一种应用在机器人上的数据处理系统，其特征在于，包括：

传感器，用于采集检测数据；

采集控制板，与所述传感器连接，采用嵌入式实时操作系统，所述嵌入式实时操作系统用于为所述采集控制板分配检测任务和通信任务，其中，所述检测任务用于获取所述检测数据，并根据所述检测数据，生成相应的检测消息，所述通信任务用于根据所述检测消息生成检测报文，并发送所述检测报文；

主控板，与所述采集控制板连接，用于接收所述检测报文，并对所述检测报文进行解封，得到所述检测数据。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述检测任务至少包括：触觉检测任务、避障检测任务、姿态检测任务和电池电量检测任务，其中，每个检测任务获取对应的检测数据，所述检测数据至少包括：触觉数据、避障数据、姿态数据和电池电量数据。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述检测任务还用于根据所述检测数据，按照预设消息格式生成所述检测消息，其中，所述检测消息包括：所述检测消息的消息类型、所述检测数据的数据长度和所述检测数据的数据指针。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述通信任务还用于根据所述检测数据的数据指针，获取所述检测数据，并按照预设报文格式封装所述检测数据，得到所述检测报文，其中，所述预设报文格式包括：数据包头、所述检测消息的消息类型、报文长度、所述检测数据、校验和和结尾字符。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述主控板还用于发送控制报文，其中，所述控制报文包括：驱动电机控制数据；

所述通信任务还用于接收所述主控板发送的控制报文，根据所述驱动电机控制数据，生成驱动电机消息，并发送所述驱动电机消息；

所述嵌入式实时操作系统还用于分配驱动电机任务，其中，所述驱动电机任务用于根据所述驱动电机消息获取所述驱动电机控制数据，并发送所述驱动电机控制数据；

所述系统还包括：数字舵机，与所述采集控制板连接，用于执行所述驱动电机控制数据。

11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

电源模块，与所述采集控制板和所述主控板连接，用于供电。

12.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

定位系统，与所述主控板具有通信关系，用于对机器人进行定位，得到位置信息；

云平台，分别与所述定位系统和所述主控板具有通信关系，用于接收所述定位系统发送的所述位置信息，并将所述位置信息转发给所述主控板。

13.一种机器人，其特征在于，包括：权利要求6至11中任意一项所述的应用在机器人上的数据处理系统。