CN114036043A - 一种机器人测试系统、应用方法及应用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人测试系统、应用方法及应用装置，该系统通过搭建机器人测试平台，并将机器人测试平台中用于创建机器人模型和模拟测试场景的物理仿真模块，对数据进行封装的通信接口模块部署在仿真服务器上，以满足大量机器人开发人员和运维人员的测试使用，同时，方便接收测试人员在客户端发送的仿真测试指令，从而将客户端中待测试代码接入至仿真实例中，完成机器人的模拟测试，提高机器人运行的稳定性和可靠性。

Description

一种机器人测试系统、应用方法及应用装置
技术领域
本发明涉及机器人测试技术领域，具体涉及一种机器人测试系统、应用方法及应用装置。
背景技术
以机器人为代表的人工智能正在飞速进步，并且广泛应用于各行各业，基于机器人独立运动的特点，其往往会代替人类从事一些环境复杂或具有危险的工作。由于工作环境的复杂性和危险性，开发者无法将机器人送至实际工作环境中进行测试验证。另外，由于机器人开发包含多项技术，依赖于多个团队的共同开发，在实际测试中往往也面临着测试资源匮乏、调试工作冲突，效率低下等问题。为使机器人得到充分测试，提高机器人运行可靠性，如何构建一套合理的机器人测试系统成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何构建一套合理的机器人测试系统，以使机器人得到充分测试，提高机器人运行的可靠性，因此，本发明提供一种机器人测试系统，通过物理仿真模块搭载各类传感器对机器人进行仿真，得到机器人模型，并将机器人模型放置在不同模拟测试场景中进行测试，以对机器人进行高效且充分的验证，保证机器人实际运行的稳定性。
本发明通过下述技术方案实现：
一种机器人测试系统，包括机器人测试平台；
所述机器人测试平台包括物理仿真模块和通信接口模块；
所述物理仿真模块，用于创建机器人模型和模拟测试场景，并将机器人模型携带的参数数据发送给通信接口模块；
所述通信接口模块，用于对所述物理仿真模块输出的参数数据进行封装，并发送给机器人数据处理模块，以使所述机器人数据处理模块对接收到的已封装的参数数据进行处理，并将得到的处理结果反馈给所述物理仿真模块，以控制所述物理仿真模块中的机器人模型在模拟测试场景中运行。
进一步地，所述物理仿真模块包括：
机器人模型创建单元，用于获取机器人模型本体，并调用机器人模型参数部署文本，根据所述模型参数部署文本中的部署参数将部署对象部署在机器人模型本体对应的位置，获取机器人模型；
模拟测试场景创建单元，用于获取2D测试场景图，并将所述2D测试场景图转换为3D测试场景文件；通过场景元素配置文件对所述3D测试场景文件进行配置，得到模拟测试场景。
进一步地，所述通信接口模块，用于连接至少一个机器人。
进一步地，所述机器人测试平台还包括可视化显示模块；
所述可视化显示模块，用于监控并显示所述物理仿真模块输出的数据。
进一步地，所述机器人测试平台还包括配置模块；
所述配置模块，用于配置需要加载的模拟测试场景、机器人数量以及每个机器人在对应模拟测试场景中的初始位置和需要搭载的传感器标识。
进一步地，所述机器人测试系统还包括仿真服务器；
所述机器人测试平台部署在一个仿真服务器上；或者，
所述机器人测试平台部署在至少两个仿真服务器上。
进一步地，所述仿真服务器设置在本地主机上或云端的多个虚拟计算机上；
当所述仿真服务器设置在云端的虚拟计算机上时，包括一个仿真服务器对应设置在一个虚拟计算机上或一个仿真服务器部署同时部署在至少两个虚拟计算机上。
一种基于所述机器人测试系统的应用方法，包括仿真服务器执行的如下步骤：
获取客户端发送的仿真测试指令并创建仿真实例，其中，所述仿真实例指根据仿真测试指令创建的模拟测试场景；
基于所述仿真测试指令获取机器人模型，并生成配置信息发送给客户端。
一种基于所述机器人测试系统的应用方法，包括客户端执行的如下步骤：
获取所述仿真服务器发送的配置信息；
基于所述配置信息与所述仿真服务器建立通信，以将所述客户端中的待测试代码接入至仿真实例中完成模拟测试。
一种基于所述机器人测试系统的应用装置，包括仿真服务器和客户端；
所述仿真服务器包括仿真测试指令获取模块和配置信息生成模块；
其中，所述仿真测试指令获取模块，用于获取客户端发送的仿真测试指令并创建仿真实例，其中，所述仿真实例指根据仿真测试指令创建的模拟测试场景；
所述配置信息生成模块，用于基于所述仿真测试指令获取机器人模型，并生成配置信息发送给客户端；
所述客户端，用于获取所述仿真服务器发送的配置信息，并基于所述配置信息与所述仿真服务器建立通信，以将所述客户端中的待测试代码接入至仿真实例中完成模拟测试。
本发明提供的一种机器人测试系统、应用方法及应用装置，通过搭建机器人测试平台，并将机器人测试平台中用于创建机器人模型和模拟测试场景的物理仿真模块，对数据进行封装的通信接口模块部署在仿真服务器上，避免测试资源短缺和冲突，以满足大量机器人开发人员和运维人员的测试使用，同时，方便接收测试人员在客户端发送的仿真测试指令，以将客户端中待测试代码接入至仿真实例中，完成机器人的模拟测试，提高机器人运行的稳定性和可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一种机器人测试系统的原理框图。
图2为本发明一种基于机器人测试系统的应用方法的流程图。
图3为本发明一种基于机器人测试系统的应用方法的应用场景图。
图4为本发明一种基于机器人测试系统的应用装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，本发明提供一种机器人测试系统，包括机器人测试平台。
其中，机器人测试平台包括物理仿真模块和通信接口模块。
物理仿真模块，用于创建机器人模型和模拟测试场景，并将机器人模型携带的参数数据发送给通信接口模块。
本实施例中的机器人携带的参数数据指设计机器人模型所需要的参数数据，包括但不限于激光数据、图像数据、IMU(惯性传感器)数据和驱动电机编码器值。
通信接口模块，用于对物理仿真模块输出的参数数据进行封装，并发送给机器人数据处理模块，以使机器人数据处理模块接收到的已封装的参数数据进行处理，并将得到的处理结果反馈给物理仿真模块，以控制物理仿真模块中的机器人模型在模拟测试场景中运行。
进一步地，本实施例中的机器人数据处理模块作为一个中间件，用于连接至少一个实际机器人。
本实施例中的机器人数据处理模块指实际机器人自身携带的用于进行数据处理的模块，包括但不限于机器人导航软件模块、图像识别处理模块和定位建图模块。
其中，机器人导航模块指对机器人进行路线导航的模块，用于记录模拟测试场景中的全局路径、局部路径以及机器人的运行速度和实际运行轨迹。
图像处理模块指机器人对的周围环境进行扫描形成图片，进行障碍物判断和视觉定位的模块。
定位建图模块指对机器人扫描周围环境形成2D地图之后，进行场景定位的模块。
具体地，在机器人数据处理模块对接收到的已封装的参数数据进行处理后，将得到的计算结果(如机器人的运行速度、运动路径)反馈给物理仿真模块，以控制物理仿真模块中的机器人模型在模拟测试场景中运行。
进一步地，物理仿真模块包括机器人模型创建单元和模拟测试场景创建单元。
机器人模型创建单元，用于获取机器人模型本体，并调用机器人模型参数部署文本，根据模型参数部署文本中的部署参数将部署对象部署在机器人模型本体对应的位置，获取机器人模型。
其中，机器人模型参数部署文件指对机器人本体进行参数设置的文件，该机器人模型参数部署文件中的参数包括但不限于机器人的质量、惯性、材质、加速度、驱动扭矩、各种传感器标识(如激光传感器标识、红外传感器标识、摄像头传感器标识)及每个传感器标识对应的位置坐标和物理参数(如激光传感器的扫描角度范围、距离范围、角度分辨率)。
进一步地，物理仿真模块还用于模拟物体的碰撞属性，使得仿真环境中的机器人可以像真实的机器人一样会发生碰撞停止甚至碰撞倾倒或损坏等，也能模拟出由于机器人惯性导致的转弯漂移，轮子打滑等现象。
模拟测试场景创建单元，用于获取2D测试场景图，并将2D测试场景图转换为3D测试场景文件；通过场景元素配置文件对3D测试场景文件进行配置，得到模拟测试场景。
其中，场景元素配置文件指对不同场景进行场景元素配置的文件。本实施例中的场景元素包括但不限于场景元素标识、各场景元素标识对应的位置方位坐标和运动属性(如静态的元素、动态的元素)。
具体地，在获取2D测试场景图后，根据2D测试场景图中图片灰度值大小与3D模型高度的对应关系，将其转换为3D网络文件(mesh文件)，并通过场景元素配置文件在3D网络文件对应的位置加入对应的场景元素(如电梯、闸机)。
进一步地，机器人测试系统还包括可视化显示模块，用于监控并显示物理仿真模块输出的数据。本实施例中物理仿真模块输出的数据包括但不限于模拟测试场景、机器人模型运行的全局路径、局部路径以及机器人模型的实际运行轨迹和运行时的各类状态(如碰撞停止、碰撞倾倒或损坏、由于惯性导致的转弯漂移或轮子打滑等)。设置可视化显示模块有助于确认仿真环境下机器人模型的运行效果。
测试系统还包括配置模块，用于配置需要加载的模拟测试场景、机器人数量以及每个机器人在对应模拟测试场景中的初始位置和需要搭载的传感器标识。
进一步地，本实施例中的配置模块，还用于配置通信借口模块的信息，包括但不限于端口号和IP地址。
进一步地，机器人测试系统还包括仿真服务器。上述机器人测试平台部署在一个仿真服务器上；或者，上述机器人测试平台部署在至少两个仿真服务器上。
具体地，将机器人测试平台部署在仿真服务器上，可以无限拷贝，供众多的开发和运维人员使用，并且可以并行运行，节省时间。
本实施例中的仿真服务器设置在本地主机上，当使用者不断增多时，本地主机会出现数据堵塞、实时性下降等异常情况，因此，本实施例中的仿真服务器设置在云端的多个虚拟计算机上。当仿真服务器设置在云端的虚拟计算机上时，包括一个仿真服务器对应设置在一个虚拟计算机上或一个仿真服务器部署同时部署在至少两个虚拟计算机上。
实施例2
如图2所示，提供一种基于机器人测试系统的应用方法，应用在如图3所示的应用场景中，包括仿真服务器执行的如下步骤：
S11：获取客户端发送的仿真测试指令并创建仿真实例，其中，仿真实例指根据仿真测试指令创建的模拟测试场景。
S12：基于仿真测试指令获取机器人模型，并生成配置信息发送给客户端。
本实施例中的配置信息包括但不限于端口号和仿真站点的IP地址。
进一步地，一种基于机器人测试系统的应用方法还包括客户端执行的如下步骤：
S21：获取仿真服务器发送的配置信息。
S22：基于配置信息与仿真服务器建立通信，以将客户端中的待测试代码接入至仿真实例中完成模拟测试。
在本实施例中，一个仿真服务器可以连接N个客户端，N≥1。
实施例3
如图4所示，提供一种基于机器人测试系统的应用装置，其特征在于，包括仿真服务器和客户端。
仿真服务器包括仿真测试指令获取模块和配置信息生成模块。
其中，仿真测试指令获取模块，用于获取客户端发送的仿真测试指令并创建仿真实例，其中，仿真实例指根据仿真测试指令创建的模拟测试场景。
配置信息生成模块，用于基于仿真测试指令获取机器人模型，并生成配置信息发送给客户端。
客户端，用于获取仿真服务器发送的配置信息，并基于配置信息与仿真服务器建立通信，以将客户端中的待测试代码接入至仿真实例中完成模拟测试。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人测试系统，其特征在于，包括机器人测试平台；
所述机器人测试平台包括物理仿真模块和通信接口模块；
所述物理仿真模块，用于创建机器人模型和模拟测试场景，并将机器人模型携带的参数数据发送给通信接口模块；
所述通信接口模块，用于对所述物理仿真模块输出的参数数据进行封装，并发送给机器人数据处理模块，以使所述机器人数据处理模块对接收到的已封装的参数数据进行处理，并将得到的处理结果反馈给所述物理仿真模块，以控制所述物理仿真模块中的机器人模型在模拟测试场景中运行。
2.根据权利要求1所述的一种机器人测试系统，其特征在于，所述物理仿真模块，包括：
机器人模型创建单元，用于获取机器人模型本体，并调用机器人模型参数部署文本，根据所述模型参数部署文本中的部署参数将部署对象部署在机器人模型本体对应的位置，获取机器人模型；
模拟测试场景创建单元，用于获取2D测试场景图，并将所述2D测试场景图转换为3D测试场景文件；通过场景元素配置文件对所述3D测试场景文件进行配置，得到模拟测试场景。
3.根据权利要求1所述的一种机器人测试系统，其特征在于，所述通信接口模块，用于连接至少一个机器人。
4.根据权利要求1所述的一种机器人测试系统，其特征在于，所述机器人测试平台还包括可视化显示模块；
所述可视化显示模块，用于监控并显示所述物理仿真模块输出的数据。
5.根据权利要求1所述的一种机器人测试系统，其特征在于，所述机器人测试平台还包括配置模块；
所述配置模块，用于配置需要加载的模拟测试场景、机器人数量以及每个机器人在对应模拟测试场景中的初始位置和需要搭载的传感器标识。
6.根据权利要求1所述的一种机器人测试系统，其特征在于，所述机器人测试系统还包括仿真服务器；
所述机器人测试平台部署在一个仿真服务器上；或者，
所述机器人测试平台部署在至少两个仿真服务器上。
7.根据权利要求6所述的一种机器人测试系统，其特征在于，所述仿真服务器设置在本地主机上或云端的多个虚拟计算机上；
当所述仿真服务器设置在云端的虚拟计算机上时，包括一个仿真服务器对应设置在一个虚拟计算机上或一个仿真服务器部署同时部署在至少两个虚拟计算机上。
8.一种基于所述机器人测试系统的应用方法，其特征在于，包括仿真服务器执行的如下步骤：
获取客户端发送的仿真测试指令并创建仿真实例，其中，所述仿真实例指根据仿真测试指令创建的模拟测试场景；
基于所述仿真测试指令获取机器人模型，并生成配置信息发送给客户端。
9.一种基于所述机器人测试系统的应用方法，其特征在于，包括客户端执行的如下步骤：
获取所述仿真服务器发送的配置信息；
基于所述配置信息与所述仿真服务器建立通信，以将所述客户端中的待测试代码接入至仿真实例中完成模拟测试。
10.一种基于所述机器人测试系统的应用装置，其特征在于，包括仿真服务器和客户端；
所述仿真服务器包括仿真测试指令获取模块和配置信息生成模块；
其中，所述仿真测试指令获取模块，用于获取客户端发送的仿真测试指令并创建仿真实例，其中，所述仿真实例指根据仿真测试指令创建的模拟测试场景；
所述配置信息生成模块，用于基于所述仿真测试指令获取机器人模型，并生成配置信息发送给客户端；
所述客户端，用于获取所述仿真服务器发送的配置信息，并基于所述配置信息与所述仿真服务器建立通信，以将所述客户端中的待测试代码接入至仿真实例中完成模拟测试。
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CN114812567A (zh) * 2022-06-29 2022-07-29 深圳市普渡科技有限公司 机器人部署方法、装置、计算机设备及存储介质
CN116011213A (zh) * 2022-12-29 2023-04-25 上海思岚科技有限公司 一种数据仿真系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114812567A (zh) * 2022-06-29 2022-07-29 深圳市普渡科技有限公司 机器人部署方法、装置、计算机设备及存储介质
CN114812567B (zh) * 2022-06-29 2022-11-29 深圳市普渡科技有限公司 机器人部署方法、装置、计算机设备及存储介质
CN116011213A (zh) * 2022-12-29 2023-04-25 上海思岚科技有限公司 一种数据仿真系统
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