CN115037807A - 一种工业机器人服务总线上集成dds协议的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统,其特征在于,包括SOAP消息发送端、通过机器人服务总线连接的SOAP消息接收端、DDS消息发送端以及通过机器人服务总线连接的DDS消息接收端。本发明还提供了一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的方法。本发明的有益效果如下:提升了机器人服务总线DDS的消息分发能力;有效的保证了工业机器人服务质量以及消息传输的时效性;提升工业机器人的生产效率;对于原有的Webservice服务可以无缝衔接。
Description
【技术领域】
本发明涉及计算机软件开发技术领域,尤其涉及一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的方法及系统。
【背景技术】
随着经济社会的发展,工业机器人已经进入了许多企业生产场景。现有工业机器人控制系统多是采用封闭式体系结构的信息孤岛,各个机器人消息闭塞、不互通。少部分采用服务总线的方式使得机器人可以相互协作、消息互通。但是,目前的工业机器人总线上采用的是基于SOAP协议的Webservice,SOAP协议无法保证机器人消息传输的实行性,需要更高实时性的技术进行机器人之间的消息传输。DDS是一种轻便的、能够提供实时信息传送的中间件技术,DDS能在极少的时间和不限制网络中的报告数据容量的条件下,高度可靠地传输数据。如何将工业机器人服务总线与高实时性的DDS集成是急需解决的问题。
【发明内容】
本发明公开了一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的方法及系统,其通过协议转换的方式在机器人服务总线上集成DDS协议,利用DDS高效的消息分发速率提升机器人总线的消息分发效率、提升机器人总线的处理效率,从而可以解决背景技术中涉及的技术问题。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统,包括SOAP消息发送端、通过工业机器人服务总线连接的SOAP消息接收端、DDS消息发送端以及通过机器人服务总线连接的DDS消息接收端,其中:
所述SOAP消息发送端用于发送SOAP协议消息;
所述SOAP消息接收端用于接收SOAP协议消息;
所述DDS消息发送端用于发送特定主题的DDS协议消息;
所述DDS消息接收端用于接收订阅的主题的DDS协议消息;
所述机器人服务总线集成有Apache Camel并用于接收所述SOAP消息发送端发送的SOAP协议消息和所述DDS消息发送端发送的DDS协议消息,根据需要对接收的协议消息进行解析和转换,再转发给指定的所述SOAP消息接收端和所述DDS消息接收端。
作为本发明的一种优选改进,所述Apache Camel使用交换消息作为消息的统一抽象,所述交换消息包括入信息和出信息,每个Message包括Header、Body、Attachment三个部分,Header和Body是对通信协议中的协议头和协议体的抽象。
作为本发明的一种优选改进,所述Apache Camel包括用于创建并发送消息的生产者和用于接收消息的消费者,所述生产者需要实现doStart()、doStop()、doProcess()三个接口,在所述生产者中,doStart()接口用于在通信端点启动时初始化消息的发布者以及需要发布的主题,doStop()接口用于关闭连接并释放资源,doProcess()接口用于从交换消息中的入信息拿出需要发布的消息,然后发布此消息到指定的DDS主题中。
作为本发明的一种优选改进,所述消费者需要实现doStart()和doStop()两个接口,在所述消费者中,doStart()接口用于在通信端点启动时创建一个线程保持监听DDS消息,当收到DDS消息时,需要解析DDS消息并将消息内容设置在出信息中的Body中,doStop()接口用于通信端点结束时关闭连接并释放资源。
作为本发明的一种优选改进,所述机器人服务总线包括用于监听并接收协议消息的协议监听层和与所述协议监听层连接并用于将接收到的协议消息转换为对应的消息格式的协议转化层。
本发明还提供了一种基于所述的工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统的工业机器人服务总线上集成DDS协议的方法,该方法包括如下步骤:
对于指令下发型服务:
步骤一:机器人服务总线启动,监听SOAP消息;
步骤二:SOAP消息发送端发送SOAP消息到机器人服务总线;
步骤三:机器人服务总线收到SOAP消息,使用VTD-XML解析获取SOAP消息报文;
步骤四:机器人服务总线根据SOAP消息内容,将其转化为DDS格式的消息;
步骤五:机器人服务总线利用拓展的Apache Camel的DDS 生产者,将转化的DDS格式消息发送给目的DDS消息接收端;
步骤六:DDS消息接收端接收消息,并按照消息描述的指令执行对应操作;
对于消息订阅型服务:
步骤一:机器人服务总线启动,利用拓展的Apache Camel的DDS 消费者监听DDS消息;
步骤二:DDS消息发送端发送DDS消息到机器人服务总线;
步骤三:机器人服务总线收到DDS消息,解析获取DDS消息报文;
步骤四:机器人服务总线根据DDS消息内容,将其转化为SOAP格式的消息;
步骤五:机器人服务总线将转化的DDS格式消息发送给目的SOAP消息接收端;
步骤六:SOAP消息接收端接收消息,获取了订阅的消息。
本发明提供的一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统的有益效果:
1、通过基于Apache Camel的方式完成机器人服务总线上DDS协议和SOAP协议的转化,提升了机器人服务总线DDS的消息分发能力;
2、DDS的可靠能力和时效性,有效的保证了工业机器人服务质量以及消息传输的时效性;
3、针对工业机器人生产中的指令下发和消息订阅两种场景,提升工业机器人的生产效率;
4、保留了原有总线对于Webservice的支持,对于原有的Webservice服务可以无缝衔接。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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获得其它的附图,其中:
图1为本发明工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统的结构框架图;
图2为本发明Apache Camel 交换消息的结构图;
图3为本发明Apache Camel的组件结构图。
【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。
另外,本发明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。
请参阅图1所示,本发明提供一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统,包括SOAP消息发送端1、通过机器人服务总线2连接的SOAP消息接收端3、DDS消息发送端4以及通过机器人服务总线2连接的DDS消息接收端5。
具体的,所述SOAP消息发送端1用于发送SOAP协议消息,所述SOAP消息接收端3用于接收SOAP协议消息。
所述DDS消息发送端4用于发送特定主题的DDS协议消息,所述DDS消息接收端5用于接收订阅的主题的DDS协议消息。
所述机器人服务总线2集成有Apache Camel并用于接收所述SOAP消息发送端1发送的SOAP协议消息和所述DDS消息发送端4发送的DDS协议消息,根据需要对接收的协议消息进行解析和转换,再转发给指定的所述SOAP消息接收端3和所述DDS消息接收端5。
需要说明的是,Apache Camel是机器人服务总线集成DDS协议的实现技术之一。Apache Camel 是一个非常强大的基于规则的路由以及媒介引擎,该引擎提供了一个基于POJO的企业应用模式的实现,可以采用其异常强大且十分易用的API来配置其路由或者中介的规则。Apache Camel 采用URI来描述各种组件,可以方便地与各种传输或者消息模块进行交互,其中包含的模块有HTTP, ActiveMQ, JMS, JBI, SCA, MINA or CXF Bus API,这些模块是采用可插拔的方式进行工作的。然而,Apache Camel目前并没有对于DDS协议提供支持,需要基于Apache Camel组件的接口自定义新的端点(DDS端点),以此支持DDS协议的接收和发送,实现协议的转换。
再结合图2所示,所述Apache Camel使用交换消息作为消息的统一抽象,所述交换消息包括入信息和出信息,分别表示在此端点输入信息以及需要输出的信息。每个信息包括头部、附件信息、主体三个部分,头部和主体是对通信协议中的协议头和协议体的抽象。
再结合图3所示,所述Apache Camel包括用于创建并发送消息的生产者和用于接收消息的消费者。所述生产者和所述消费者是实现DDS端点最重要的组件,涉及到DDS协议消息的接收、解析与发送,只要实现这两个类的接口并进行协议注册,就能够实现对于DDS消息的接收和发送。
所述生产者需要实现doStart()、doStop()、doProcess()三个接口,在所述生产者中,doStart()接口用于在通信端点启动时初始化消息的发布者以及需要发布的主题,doStop()接口用于关闭连接并释放资源,doProcess()接口用于从交换消息中的入信息拿出需要发布的消息,然后发布此消息到指定的DDS主题中。
所述消费者需要实现doStart()和doStop()两个接口,在所述消费者中,doStart()接口用于在通信端点启动时创建一个线程保持监听DDS消息,当收到DDS消息时,需要解析DDS消息并将消息内容设置在出信息中的主体中,doStop()接口用于通信端点结束时关闭连接并释放资源。
所述机器人服务总线2包括用于监听并接收协议消息的协议监听层21和与所述协议监听层21连接并用于将接收到的协议消息转换为对应的消息格式的协议转化层22。
由于在工业机器人生产场景主要有两种,一是指令下发,即系统下发指令给机器人执行相应的动作;二是消息订阅,即订阅端可以实时获取订阅的机器人状态信息等,因此,本发明提供了一种基于所述的工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统的工业机器人服务总线上集成DDS协议的方法,该方法包括如下步骤:
对于指令下发型服务:
步骤一:机器人服务总线启动,监听SOAP消息;
步骤二:SOAP消息发送端发送SOAP消息到机器人服务总线;
步骤三:机器人服务总线收到SOAP消息,使用VTD-XML解析获取SOAP消息报文;
步骤四:机器人服务总线根据SOAP消息内容,将其转化为DDS格式的消息;
步骤五:机器人服务总线利用拓展的Apache Camel的DDS 生产者,将转化的DDS格式消息发送给目的DDS消息接收端;
步骤六:DDS消息接收端接收消息,并按照消息描述的指令执行对应操作;
对于消息订阅型服务:
步骤一:机器人服务总线启动,利用拓展的Apache Camel的DDS 消费者监听DDS消息;
步骤二:DDS消息发送端发送DDS消息到机器人服务总线;
步骤三:机器人服务总线收到DDS消息,解析获取DDS消息报文;
步骤四:机器人服务总线根据DDS消息内容,将其转化为SOAP格式的消息;
步骤五:机器人服务总线将转化的DDS格式消息发送给目的SOAP消息接收端;
步骤六:SOAP消息接收端接收消息,获取了订阅的消息。
本发明提供的一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统的有益效果:
1、通过基于Apache Camel的方式完成机器人服务总线上DDS协议和SOAP协议的转化,提升了机器人服务总线DDS的消息分发能力;
2、DDS的可靠能力和时效性,有效的保证了工业机器人服务质量以及消息传输的时效性;
3、针对工业机器人生产中的指令下发和消息订阅两种场景,提升工业机器人的生产效率;
4、保留了原有总线对于Webservice的支持,对于原有的Webservice服务可以无缝衔接。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统,其特征在于,包括SOAP消息发送端、通过机器人服务总线连接的SOAP消息接收端、DDS消息发送端以及通过机器人服务总线连接的DDS消息接收端,其中:
所述SOAP消息发送端用于发送SOAP协议消息;
所述SOAP消息接收端用于接收SOAP协议消息;
所述DDS消息发送端用于发送特定主题的DDS协议消息;
所述DDS消息接收端用于接收订阅的主题的DDS协议消息;
所述机器人服务总线集成有Apache Camel并用于接收所述SOAP消息发送端发送的SOAP协议消息和所述DDS消息发送端发送的DDS协议消息,根据需要对接收的协议消息进行解析和转换,再转发给指定的所述SOAP消息接收端和所述DDS消息接收端。
2.如权利要求1所述的一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统,其特征在于,所述Apache Camel使用交换消息作为消息的统一抽象,所述交换消息包括入信息和出信息,每个Message包括Header、Body、Attachment三个部分,Header和Body是对通信协议中的协议头和协议体的抽象。
3.如权利要求2所述的一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统,其特征在于,所述Apache Camel包括用于创建并发送消息的生产者和用于接收消息的消费者,所述生产者需要实现doStart()、doStop()、doProcess()三个接口,在所述生产者中,doStart()接口用于在通信端点启动时初始化消息的发布者以及需要发布的主题,doStop()接口用于关闭连接并释放资源,doProcess()接口用于从交换消息中的入信息拿出需要发布的消息,然后发布此消息到指定的DDS主题中。
4.如权利要求3所述的一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统,其特征在于,所述消费者需要实现doStart()和doStop()两个接口,在所述消费者中,doStart()接口用于在通信端点启动时创建一个线程保持监听DDS消息,当收到DDS消息时,需要解析DDS消息并将消息内容设置在出信息中的Body中,doStop()接口用于通信端点结束时关闭连接并释放资源。
5.如权利要求1所述的一种工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统,其特征在于,所述机器人服务总线包括用于监听并接收协议消息的协议监听层和与所述协议监听层连接并用于将接收到的协议消息转换为对应的消息格式的协议转化层。
6.一种基于权利要求1-5任意一项所述的工业机器人服务总线上集成DDS协议的系统的工业机器人服务总线上集成DDS协议的方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
对于指令下发型服务:
步骤一:机器人服务总线启动,监听SOAP消息;
步骤二:SOAP消息发送端发送SOAP消息到机器人服务总线;
步骤三:机器人服务总线收到SOAP消息,使用VTD-XML解析获取SOAP消息报文;
步骤四:机器人服务总线根据SOAP消息内容,将其转化为DDS格式的消息;
步骤五:机器人服务总线利用拓展的Apache Camel的DDS 生产者,将转化的DDS格式消息发送给目的DDS消息接收端;
步骤六:DDS消息接收端接收消息,并按照消息描述的指令执行对应操作;
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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