CN113009849B - 一种机器人操作系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种机器人操作系统，应用于机器人自动化控制领域，基于机器人自动化控制通信过程中，自动化控制信道安全性以及信道开销的不同，将机器人控制信息分段传播，并使用第一控制信息获取部对第二控制信息获取部以及第三控制信息获取部获取的机器人自动化控制信息进行整合传输，使用机器人控制信息组合截断部按照预设算法对控制信息进行调整为整控信息，并基于控制信息标识反馈，调整各个机器人自动化控制信息获取部的标记权重，较之现有技术具备尤佳的系统可控性和动态适应性，并达到的更高的系统安全性。
Description
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种机器人操作系统。
背景技术
自动控制技术是现代化工业制造技术的支撑技术之一，用于各种自动化过程控制和管理，在机器人自动化控制领域，同样发挥了巨大作用。
自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。基础的结论是由诺伯特·维纳，鲁道夫·卡尔曼提出的。
随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新阶段——现代控制理论。主要研究具有高性能，高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论，信息论，仿生学为基础的智能控制理论深入。
在现代自动控制技术领域，为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度，压力或飞行航迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。
自动化控制领域的一大热点，即是基于网络或各种通信信道的机器人自动化控制。例如对物联网网络中机器人的自动化控制。物联网机器人是物联网和机器人技术的融合，是一个概念，在这个概念中，自主机器从多个传感器收集数据，并相互通信以执行任务。
物联网，从字面上来说，可以是数字化的所有东西，甚至更多，例如：厨房设备、健身手表、发电站、机动车、智能电视、智能助理、收集数据的传感器、感知运动的传感器等等。我们很快就要步入这样一个时代，在这个时代里，网络安全专家不仅要确保计算机网络的安全，他们还要确保世界上所有连网的设备和“东西”都是安全的。这将包括那些完全不同且分布很广，但仍然存在于同一个地球上的各种设备。物联网机器人是两种前沿技术(物联网和机器人)的融合。这一概念背后的愿景是赋予机器人智慧，使其能够独自执行关键任务。为了更好地了解这项技术，让我们先把它分解成各个部分。物联网给物理对象带来了数字心跳，而机器人技术是计算机科学和工程的一个分支，它研究能够自主工作的机器。当这两种技术结合在一起时会发生什么呢？物联网机器人是物联网数据帮助机器相互交互并采取所需行动的概念。简而言之，物联网机器人指的是与其他机器人交流并自行做出适当决策的机器人。嵌入环境中的无孔不在的传感器、摄像头和执行器，以及自主机器人实时收集数据。物联网和机器人技术是两种以其引人注目的用例而闻名的技术。现在，物联网与机器人的融合有望为多个行业提供令人难以置信的应用。机器人具有从各种来源获取信息并做出相应反应的能力，无需人工干预即可执行必要的功能。结果，流程得到了简化和优化。因此，企业可以无缝地实现工作准确性、生产力目标和收益。
对于处理繁重工作或重复性体力劳动的行业来说，物联网机器人是完美的选择。让我们看看几个潜在用例，通过这些用例，行业可以从这个新出现的概念中受益。仓库中的机器人可以检查产品质量，检查产品是否损坏，还可以帮助物品上架。无需人类干预，机器人就可以利用物联网数据分析周围环境并根据需要对情况做出响应。机器人可以有效地扮演引导员的角色，帮助顾客获得可用的停车位。通过检查停车场，机器人可以帮助顾客找到合适的停车位。机器人可以使建筑工地的劳动密集型和危及生命的工作自动化。从脚手架到重型施工设备的装卸，机器人可以负责任地处理每一项现场任务。在智能机器人的帮助下，建筑工程师和管理人员可以确保工人的健康和安全。意识到物联网机器人的重要性和好处，一些具有前瞻性的公司正在大力投资这项技术。行业巨头亚马逊机器人公司已经部署了协作式工业机器人，以自动化仓库中的活动。
在机器人自动化控制技术的实施过程中，申请人发现，由于物联网先天信道传输技术的多样化，以及各种信息传输安全性要求的不同，导致在进行机器人自动化控制过程中，控制信息往往容易丢失、传输失败、遭到窃取或被伪造，且由于现有技术中，控制信息形式简单、结构单一、传输信道差异化程度小、可验证和可救济能力有限，容易造成机器人自动化控制信息传输安全缺陷。
本发明提出了一种机器人操作系统，应用于机器人自动化控制领域，基于机器人自动化控制通信过程中，自动化控制信道安全性以及信道开销的不同，将机器人控制信息分段传播，并使用第一控制信息获取部对第二控制信息获取部以及第三控制信息获取部获取的机器人自动化控制信息进行整合传输，使用机器人控制信息组合截断部按照预设算法对控制信息进行调整为整控信息，并基于控制信息标识反馈，调整各个机器人自动化控制信息获取部的标记权重，从而：1.提升在机器人自动化控制过程中，不同开销信道的利用率和安全性；2.基于预设机器人自动化控制算法对第二控制信息和第三控制信息进行半随机截取，从而保证在机器人控制过程中，若存在信道信息窃取和伪造情况下，实现对系统安全性的救济；3.通过在独立的第二信道基础上引入第四控制信息获取部，采用单独的信道传输机制传输缺省的机器人自动化控制信息，并与极端信息进行比较，首先确保了截断信息传输的二次正确性，同时提升了对第二或第三控制信息的系统正确率反馈特性；4.通过引入机器人控制信息标记部，基于第二信道的传输结果和控制信息的比较结果，动态地执行对各个控制信息获取部可信度采样和调整，并基于调整后的可信度标尺，实现了对操作系统各个部件的系统评定和系统正向反馈，较之现有技术具备尤佳的系统可控性和动态适应性，并达到的更高的系统安全性。
发明内容
本发明旨在提供一种优于现有技术的机器人操作系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
提供一种机器人操作系统，所述系统包括：
第一控制信息获取部，通过专用信道接收用于机器人自动化控制的第一控制信息；
第二控制信息获取部，通过第一信道接收用于机器人自动化控制的第二控制信息；
第三控制信息获取部，通过第一信道接收用于机器人自动化控制的第三控制信息；
其中，专用信道不同于第一信道；
所述第二控制信息获取部还包括第二机器人控制信息标记存储与识别机构，所述第二机器人控制信息标记存储与识别机构用于存储该第二控制信息获取部本地的第二机器人控制信息标记，并用于对存储的该第二控制信息获取部本地的第二机器人控制信息标记进行识别；
所述第三控制信息获取部还包括第三机器人控制信息标记存储与识别机构，所述第三机器人控制信息标记存储与识别机构用于存储该第三控制信息获取部本地的第三机器人控制信息标记，并用于对存储的该第三控制信息获取部本地的第三机器人控制信息标记进行识别；
其中，所述第二控制信息获取部还将本地的第二机器人控制信息标记传输至第一控制信息获取部，并中继至机器人控制信息组合截断部；
其中，所述第三控制信息获取部还将本地的第三机器人控制信息标记传输至第一控制信息获取部，并中继至机器人控制信息组合截断部；
机器人控制信息组合截断部，用于组合由第一控制信息获取部接收的第一控制信息、由第二控制信息获取部接收的第二控制信息以及由第三控制信息获取部接收的第三控制信息，并对组合而成的机器人备选整控信息进行截断，截断为截断信息与机器人缺省整控信息；
第四控制信息获取部，通过第二信道接收用于机器人自动化控制的第四控制信息，并发送至机器人控制信息组合截断部；
机器人控制信息组合截断部还用于比较截断信息与第四控制信息，判断所述截断信息与第四控制信息是否相同，
若比较结果为是，则将备选整控信息作为合法整控信息，输出至机器人控制信息标记部；若比较结果为否，则将第四控制信息填入缺省整控信息的截断位置，作为合法整控信息，输出至机器人控制信息标记部；
所述截断位置是指，对备选整控信息进行截断后，原截断信息在所述缺省整控信息中的原始位置；
机器人控制信息标记部，用于对所述第二机器人控制信息标记或第三机器人控制信息标记进行动态赋值调整，并将调整后的第二机器人控制信息标记或第三机器人控制信息标记返回相应控制信息获取部；
所述第二控制信息获取部，还用于接收调整后的第二机器人控制信息标记，并存储至本地的第二机器人控制信息标记存储与识别机构；
所述第三控制信息获取部，还用于接收调整后的第三机器人控制信息标记，并存储至本地的第三机器人控制信息标记存储与识别机构。
较佳地，其中，所述存储至本地的第二机器人控制信息标记存储与识别机构为覆盖式存储，也即使用调整后的第二机器人控制信息标记覆盖原第二机器人控制信息标记。
较佳地，其中，所述存储至本地的第三机器人控制信息标记存储与识别机构为覆盖式存储，也即使用调整后的第三机器人控制信息标记覆盖原第三机器人控制信息标记。
较佳地，存在多个第二控制信息获取部，且在每次机器人控制信息传输过程中，使用且仅使用一个第二控制信息获取部，所述使用且仅使用一个第二控制信息获取部通过预设第一负载均衡算法选取。
较佳地，所述第二控制信息获取部还向所述第一控制信息获取部、机器人控制信息组合截断部、机器人控制信息标记部传输该第二控制信息获取部的标志位，所述标志位用于辨识该第二控制信息获取部。
较佳地，存在多个第三控制信息获取部，且在每次机器人控制信息传输过程中，使用且仅使用一个第三控制信息获取部，所述使用且仅使用一个第三控制信息获取部通过预设第一负载均衡算法选取。
较佳地，所述第三控制信息获取部还向所述第一控制信息获取部、机器人控制信息组合截断部、机器人控制信息标记部传输该第三控制信息获取部的标志位，所述标志位用于辨识该第三控制信息获取部。
较佳地，所述第一信道与所述第二信道为不同的信道类型；
所述第一信道安全性小于第二信道。
较佳地，所述第一信道与所述第二信道为不同的信道类型；
所述第一信道传输单个字节的开销小于第二信道。
较佳地，所述第一负载均衡算法用于从多个第二控制信息获取部中选取单个第二控制信息获取部，或从多个第三控制信息获取部中选取单个第三控制信息获取部。
本发明提出了一种较之现有技术尤佳的机器人操作系统，应用于机器人自动化控制领域，基于机器人自动化控制通信过程中，自动化控制信道安全性以及信道开销的不同，将机器人控制信息分段传播，并使用第一控制信息获取部对第二控制信息获取部以及第三控制信息获取部获取的机器人自动化控制信息进行整合传输，使用机器人控制信息组合截断部按照预设算法对控制信息进行调整为整控信息，并基于控制信息标识反馈，调整各个机器人自动化控制信息获取部的标记权重，从而：1.提升在机器人自动化控制过程中，不同开销信道的利用率和安全性；2.基于预设机器人自动化控制算法对第二控制信息和第三控制信息进行半随机截取，从而保证在机器人控制过程中，若存在信道信息窃取和伪造情况下，实现对系统安全性的救济；3.通过在独立的第二信道基础上引入第四控制信息获取部，采用单独的信道传输机制传输缺省的机器人自动化控制信息，并与极端信息进行比较，首先确保了截断信息传输的二次正确性，同时提升了对第二或第三控制信息的系统正确率反馈特性；4.通过引入机器人控制信息标记部，基于第二信道的传输结果和控制信息的比较结果，动态地执行对各个控制信息获取部可信度采样和调整，并基于调整后的可信度标尺，实现了对操作系统各个部件的系统评定和系统正向反馈，较之现有技术具备尤佳的系统可控性和动态适应性，并达到的更高的系统安全性。
附图说明
图1是本发明示出的机器人操作系统的一种基本系统结构图；
图2是本发明示出的机器人操作系统的备选整控信息结构较佳实施例示意图；
图3是本发明示出的机器人操作系统的又一种备选整控信息结构较佳实施例示意图；
图4是本发明示出的机器人操作系统中缺省整控信息与截断信息的一种较佳实施例；
图5是本发明示出的机器人操作系统中缺省整控信息与截断信息的又一种优选实施例示意图。
具体实施方式
以下具体描述本发明所请求保护的基于机器人操作系统和方法的若干实施例和有益效果，以有助于对本发明进行更细致的审查和分解。
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述方法和相应装置，但这些关键词不应限于这些术语。这些术语仅用来将关键词彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一控制信息等也可以被称为第二控制信息，类似地，第二控制信息等也可以被称为第一控制信息。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
如说明书附图1所示，为本发明所请求保护的机器人操作系统的实施例之一，所述系统包括：
提供一种机器人操作系统，所述系统包括：
第一控制信息获取部，通过专用信道接收用于机器人自动化控制的第一控制信息；
第二控制信息获取部，通过第一信道接收用于机器人自动化控制的第二控制信息；
第三控制信息获取部，通过第一信道接收用于机器人自动化控制的第三控制信息；
其中，专用信道不同于第一信道；
所述第二控制信息获取部还包括第二机器人控制信息标记存储与识别机构，所述第二机器人控制信息标记存储与识别机构用于存储该第二控制信息获取部本地的第二机器人控制信息标记，并用于对存储的该第二控制信息获取部本地的第二机器人控制信息标记进行识别；
所述第三控制信息获取部还包括第三机器人控制信息标记存储与识别机构，所述第三机器人控制信息标记存储与识别机构用于存储该第三控制信息获取部本地的第三机器人控制信息标记，并用于对存储的该第三控制信息获取部本地的第三机器人控制信息标记进行识别；
其中，所述第二控制信息获取部还将本地的第二机器人控制信息标记传输至第一控制信息获取部，并中继至机器人控制信息组合截断部；
其中，所述第三控制信息获取部还将本地的第三机器人控制信息标记传输至第一控制信息获取部，并中继至机器人控制信息组合截断部；
机器人控制信息组合截断部，用于组合由第一控制信息获取部接收的第一控制信息、由第二控制信息获取部接收的第二控制信息以及由第三控制信息获取部接收的第三控制信息，并对组合而成的机器人备选整控信息进行截断，截断为截断信息与机器人缺省整控信息；
请参阅本申请说明书附图2-3，图2是本发明示出的机器人操作系统的备选整控信息结构较佳实施例示意图；图3是本发明示出的机器人操作系统的又一种备选整控信息结构较佳实施例示意图。作为一种可叠加的优选实施例，所述机器人备选整控信息至少包含了本次控制信息传输中的第一控制信息、第二控制信息以及第三控制信息，作为另一种可叠加的优选实施例，所述机器人备选整控信息可以按照如下方式整合：机器人备选整控信息的负载部分按照数据位从高到低依次为：第一控制信息+阻碍字段+第二控制信息+阻碍字段+第三控制信息。其中，所述阻碍字段用于区分不同控制信息之间的边界，且所述阻碍字段可为系统预设字段内容，例如，作为另一种可叠加的优选实施例，所述阻碍字段可为16进制中的ADD75。
作为一种可叠加的优选实施例，第一控制信息、第二控制信息以及第三控制信息共同组成完整控制机器人的自动化控制信息；
作为一种可叠加的优选实施例，第一控制信息可以为机器人X轴控制信息，第二控制信息可以为机器人Y轴控制信息，以及第三控制信息可以为机器人Z轴控制信息，共同组成完整控制机器人的自动化控制信息。
作为一种可叠加的优选实施例，第一控制信息可以为机器人通信功能类控制信息，第二控制信息可以为机器人运动功能类控制信息，以及第三控制信息可以为机器人感知功能类控制信息，共同组成完整控制机器人的自动化控制信息。
作为一种可叠加的优选实施例，第一控制信息可以为机器人上半结构部分控制信息，第二控制信息可以为机器人下半结构部分控制信息，以及第三控制信息可以为机器人底盘移动结构部分控制信息，共同组成完整控制机器人的自动化控制信息。
第四控制信息获取部，通过第二信道接收用于机器人自动化控制的第四控制信息，并发送至机器人控制信息组合截断部；
机器人控制信息组合截断部还用于比较截断信息与第四控制信息，判断所述截断信息与第四控制信息是否相同，
若比较结果为是，则将备选整控信息作为合法整控信息，输出至机器人控制信息标记部；若比较结果为否，则将第四控制信息填入缺省整控信息的截断位置，作为合法整控信息，输出至机器人控制信息标记部；
作为另一种可叠加的优选实施例，所述截断位置是指，对备选整控信息进行截断后，原截断信息在所述缺省整控信息中的原始位置；
作为另一种可叠加的优选实施例，对备选整控信息进行截断，具体为：使用预设第二算法将备选整控信息中的第二控制信息或第三控制信息进行抹去，使用多位0占位符填充被抹去的第二控制信息或第三控制信息在备选整控信息中的原始位置，得到缺省整控信息，而被抹去的第二控制信息或第三控制信息则为截断信息。
请参阅本申请说明书附图4-5，图4是本发明示出的机器人操作系统中缺省整控信息与截断信息的一种较佳实施例；图5是本发明示出的机器人操作系统中缺省整控信息与截断信息的又一种优选实施例示意图。
作为另一种可叠加的优选实施例，所述预设第二算法用于在备选整控信息中选择第二控制信息或第三控制信息之一。例如，所述预设第二算法可以基于获取的第二机器人控制信息标记以及第三机器人控制信息标记，判断所述第二机器人控制信息标记以及第三机器人控制信息标记的数值大小或权重高低等任意参数，基于数值大小或权重高低，选择数值较高(低)、权重较高(低)、或其它符合条件、特定阈值(可预设)参数的值进行选取，例如，当获取的本地传输第二控制信息数值大于第三控制信息数值，则选择第二控制信息作为输出，或，当获取的本地传输第二控制信息数值小于第三控制信息数值，则选择第二控制信息作为输出。
所述截断位置是指，对备选整控信息进行截断后，原截断信息在所述缺省整控信息中的原始位置。
其中，各个控制信息获取部(第二类或第三类)的所述第二机器人控制信息标记以及第三机器人控制信息标记在系统初始化过程中被赋予初值，例如，所述第二机器人控制信息标记以及第三机器人控制信息标记可被赋予同样的初始值，或所述第二机器人控制信息标记可被赋予同样的初始值，或所述第三机器人控制信息标记可被赋予同样的初始值。
机器人控制信息标记部，用于对所述第二机器人控制信息标记或第三机器人控制信息标记进行动态赋值调整，并将调整后的第二机器人控制信息标记或第三机器人控制信息标记返回相应控制信息获取部；
所述第二控制信息获取部，还用于接收调整后的第二机器人控制信息标记，并存储至本地的第二机器人控制信息标记存储与识别机构；
所述第三控制信息获取部，还用于接收调整后的第三机器人控制信息标记，并存储至本地的第三机器人控制信息标记存储与识别机构。
作为另一种可叠加的优选实施例，对所述第二机器人控制信息标记或第三机器人控制信息标记进行动态赋值调整，并将调整后的第二机器人控制信息标记或第三机器人控制信息标记返回相应控制信息获取部，可以为：
获取当前第二机器人控制信息标记值，基于所述截断信息与第四控制信息是否相同的判断结果，调整第二机器人控制信息标记值，并将调整后的第二机器人控制信息标记值作为当前第二机器人控制信息标记值返回至相应控制信息获取部。作为另一种可叠加的优选实施例，所述获取当前第二机器人控制信息标记值，基于所述截断信息与第四控制信息是否相同的判断结果，调整第二机器人控制信息标记值，并将调整后的第二机器人控制信息标记值作为当前第二机器人控制信息标记值返回至相应控制信息获取部，具体为：
基于所述截断信息与第四控制信息是否相同的判断结果，当所述截断信息与第四控制信息相同，则表明当前信息来源的第二控制信息获取部可信度较高，则提升相应的第二机器人控制信息标记值，其中，可以按照预设的提升算法或提升比例进行提升，例如提升为原第二机器人控制信息标记值的110％。当所述截断信息与第四控制信息不同，则降低或不调整相应的第二机器人控制信息标记值，其中，可以按照预设的提升算法或提升比例进行反向降低，例如降低为原第二机器人控制信息标记值的90％。
或，获取当前第二机器人控制信息标记权重，基于所述截断信息与第四控制信息是否相同的判断结果，调整第二机器人控制信息标记权重，并将调整后的第二机器人控制信息标记权重作为当前第二机器人控制信息标记权重返回至相应控制信息获取部。例如，当所述截断信息与第四控制信息相同，则提升相应的第二机器人控制信息标记权重，其中，可以按照预设的提升算法或提升比例进行提升，例如提升为原第二机器人控制信息标记权重的更高一级权重，或提升为原第二机器人控制信息标记权重值的110％。当所述截断信息与第四控制信息相同，参照上文第二机器人控制信息标记值进行权重等级或权重值的降低。
同理地，对第三机器人控制信息标记值/第三机器人控制信息标记权重以及第三控制信息获取部的操作，参照上文对第二机器人控制信息标记值/第二机器人控制信息标记权重以及第二控制信息获取部的操作执行。
作为一种可叠加的优选实施例，其中，所述存储至本地的第二机器人控制信息标记存储与识别机构为覆盖式存储，也即使用调整后的第二机器人控制信息标记覆盖原第二机器人控制信息标记。
作为另一种可叠加的优选实施例，其中，所述存储至本地的第三机器人控制信息标记存储与识别机构为覆盖式存储，也即使用调整后的第三机器人控制信息标记覆盖原第三机器人控制信息标记。
作为另一种可叠加的优选实施例，存在多个第二控制信息获取部，且在每次机器人控制信息传输过程中，使用且仅使用一个第二控制信息获取部，所述使用且仅使用一个第二控制信息获取部通过预设第一负载均衡算法选取。
作为另一种可叠加的优选实施例，所述第二控制信息获取部还向所述第一控制信息获取部、机器人控制信息组合截断部、机器人控制信息标记部传输该第二控制信息获取部的标志位，所述标志位用于辨识该第二控制信息获取部。
作为另一种可叠加的优选实施例，存在多个第三控制信息获取部，且在每次机器人控制信息传输过程中，使用且仅使用一个第三控制信息获取部，所述使用且仅使用一个第三控制信息获取部通过预设第一负载均衡算法选取。
作为另一种可叠加的优选实施例，所述第三控制信息获取部还向所述第一控制信息获取部、机器人控制信息组合截断部、机器人控制信息标记部传输该第三控制信息获取部的标志位，所述标志位用于辨识该第三控制信息获取部。
作为另一种可叠加的优选实施例，所述第一信道与所述第二信道为不同的信道类型；
所述第一信道安全性小于第二信道。
作为另一种可叠加的优选实施例，所述第一信道与所述第二信道为不同的信道类型；
所述第一信道传输单个字节的开销小于第二信道。
作为另一种可叠加的优选实施例，所述第一负载均衡算法用于从多个第二控制信息获取部中选取单个第二控制信息获取部，或从多个第三控制信息获取部中选取单个第三控制信息获取部。
作为另一种可叠加的优选实施例，所述第一负载均衡算法用于从多个第二控制信息获取部中选取适用于此次传输的第二控制信息获取部，或从多个第三控制信息获取部中选取适用于此次传输的第三控制信息获取部。例如，所述第一负载均衡算法可基于当前多个第二控制信息获取部/第三控制信息获取部的负载比率，选取负载最低或达到特定系统预设范围、或达到特定系统预设范围且负载最低的第二控制信息获取部/第三控制信息获取部作为本次传输的第二控制信息获取部/第三控制信息获取部，或，所述第一负载均衡算法可以基于多个第二机器人控制信息标记或多个第三机器人控制信息标记，判断所述第二机器人控制信息标记或第三机器人控制信息标记的数值大小或权重高低等任意参数，基于数值大小或权重高低，选择数值较高(低)、权重较高(低)、或其它符合条件、特定阈值(可预设)参数的值进行选取，选取参数最低或达到特定系统预设范围、或达到特定系统预设范围且参数最低的第二控制信息获取部/第三控制信息获取部作为本次传输的第二控制信息获取部/第三控制信息获取部。第一负载均衡算法在单次比较中，仅比较多个第二控制信息获取部，或仅比较多个第三控制信息获取部。且，第一负载均衡算法还基于控制信息获取部的标志位，结合如上算法策略，选取控制信息获取部。
本发明提出了一种较之现有技术尤佳的机器人操作系统，应用于机器人自动化控制领域，基于机器人自动化控制通信过程中，自动化控制信道安全性以及信道开销的不同，将机器人控制信息分段传播，并使用第一控制信息获取部对第二控制信息获取部以及第三控制信息获取部获取的机器人自动化控制信息进行整合传输，使用机器人控制信息组合截断部按照预设算法对控制信息进行调整为整控信息，并基于控制信息标识反馈，调整各个机器人自动化控制信息获取部的标记权重，从而：1.提升在机器人自动化控制过程中，不同开销信道的利用率和安全性；2.基于预设机器人自动化控制算法对第二控制信息和第三控制信息进行半随机截取，从而保证在机器人控制过程中，若存在信道信息窃取和伪造情况下，实现对系统安全性的救济；3.通过在独立的第二信道基础上引入第四控制信息获取部，采用单独的信道传输机制传输缺省的机器人自动化控制信息，并与极端信息进行比较，首先确保了截断信息传输的二次正确性，同时提升了对第二或第三控制信息的系统正确率反馈特性；4.通过引入机器人控制信息标记部，基于第二信道的传输结果和控制信息的比较结果，动态地执行对各个控制信息获取部可信度采样和调整，并基于调整后的可信度标尺，实现了对操作系统各个部件的系统评定和系统正向反馈，较之现有技术具备尤佳的系统可控性和动态适应性，并达到的更高的系统安全性。
在所有上述实施方式中，为实现一些特殊的数据传输、读/写功能的要求，上述方法操作过程中及其相应装置可以增加装置、模块、器件、硬件、引脚连接或存储器、处理器差异来扩展功能。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述方法步骤的划分，仅仅为一种逻辑或功能划分，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为方法的各个步骤、装置分离部件说明的单元可以是或者也可以不是逻辑或物理上分开的，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网络单元上。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方法步骤及其实现、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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述方法和装置可以以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、NVRAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
应说明的是：以上实施例仅用以更清晰地解释、阐述本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种机器人操作系统，所述系统包括：
第一控制信息获取部，通过专用信道接收用于机器人自动化控制的第一控制信息；
第二控制信息获取部，通过第一信道接收用于机器人自动化控制的第二控制信息；
第三控制信息获取部，通过第一信道接收用于机器人自动化控制的第三控制信息；
其中，专用信道不同于第一信道；
所述第二控制信息获取部还包括第二机器人控制信息标记存储与识别机构，所述第二机器人控制信息标记存储与识别机构用于存储该第二控制信息获取部本地的第二机器人控制信息标记，并用于对存储的该第二控制信息获取部本地的第二机器人控制信息标记进行识别；
所述第三控制信息获取部还包括第三机器人控制信息标记存储与识别机构，所述第三机器人控制信息标记存储与识别机构用于存储该第三控制信息获取部本地的第三机器人控制信息标记，并用于对存储的该第三控制信息获取部本地的第三机器人控制信息标记进行识别；
其中，所述第二控制信息获取部还将本地的第二机器人控制信息标记传输至第一控制信息获取部，并中继至机器人控制信息组合截断部；
其中，所述第三控制信息获取部还将本地的第三机器人控制信息标记传输至第一控制信息获取部，并中继至机器人控制信息组合截断部；
机器人控制信息组合截断部，用于组合由第一控制信息获取部接收的第一控制信息、由第二控制信息获取部接收的第二控制信息以及由第三控制信息获取部接收的第三控制信息，并对组合而成的机器人备选整控信息进行截断，截断为截断信息与机器人缺省整控信息；
第四控制信息获取部，通过第二信道接收用于机器人自动化控制的第四控制信息，并发送至机器人控制信息组合截断部；
机器人控制信息组合截断部还用于比较截断信息与第四控制信息，判断所述截断信息与第四控制信息是否相同，
若比较结果为是，则将备选整控信息作为合法整控信息，输出至机器人控制信息标记部；若比较结果为否，则将第四控制信息填入缺省整控信息的截断位置，作为合法整控信息，输出至机器人控制信息标记部；
所述截断位置是指，对备选整控信息进行截断后，原截断信息在所述缺省整控信息中的原始位置；
机器人控制信息标记部，用于对所述第二机器人控制信息标记或第三机器人控制信息标记进行动态赋值调整，并将调整后的第二机器人控制信息标记或第三机器人控制信息标记返回相应控制信息获取部；
所述第二控制信息获取部，还用于接收调整后的第二机器人控制信息标记，并存储至本地的第二机器人控制信息标记存储与识别机构；
所述第三控制信息获取部，还用于接收调整后的第三机器人控制信息标记，并存储至本地的第三机器人控制信息标记存储与识别机构。
2.如权利要求1所述机器人操作系统，其特征在于，其中，所述存储至本地的第二机器人控制信息标记存储与识别机构为覆盖式存储，也即使用调整后的第二机器人控制信息标记覆盖原第二机器人控制信息标记。
3.如权利要求1所述机器人操作系统，其特征在于，其中，所述存储至本地的第三机器人控制信息标记存储与识别机构为覆盖式存储，也即使用调整后的第三机器人控制信息标记覆盖原第三机器人控制信息标记。
4.如权利要求1所述机器人操作系统，其特征在于：
存在多个第二控制信息获取部，且在每次机器人控制信息传输过程中，使用且仅使用一个第二控制信息获取部，所述使用且仅使用一个第二控制信息获取部通过预设第一负载均衡算法选取。
5.如权利要求4所述机器人操作系统，其特征在于：
所述第二控制信息获取部还向所述第一控制信息获取部、机器人控制信息组合截断部、机器人控制信息标记部传输该第二控制信息获取部的标志位，所述标志位用于辨识该第二控制信息获取部。
6.如权利要求1所述机器人操作系统，其特征在于：
存在多个第三控制信息获取部，且在每次机器人控制信息传输过程中，使用且仅使用一个第三控制信息获取部，所述使用且仅使用一个第三控制信息获取部通过预设第一负载均衡算法选取。
7.如权利要求6所述机器人操作系统，其特征在于：
所述第三控制信息获取部还向所述第一控制信息获取部、机器人控制信息组合截断部、机器人控制信息标记部传输该第三控制信息获取部的标志位，所述标志位用于辨识该第三控制信息获取部。
8.如权利要求4或6所述机器人操作系统，其特征在于，
所述第一信道与所述第二信道为不同的信道类型；
所述第一信道安全性小于第二信道。
9.如权利要求4或6所述机器人操作系统，其特征在于：
所述第一信道与所述第二信道为不同的信道类型；
所述第一信道传输单个字节的开销小于第二信道。
10.如权利要求8所述机器人操作系统，其特征在于：所述第一负载均衡算法用于从多个第二控制信息获取部中选取单个第二控制信息获取部，或从多个第三控制信息获取部中选取单个第三控制信息获取部。
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