CN117415813A - 机器人关节控制方法、装置、系统和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种机器人关节控制方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型；基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件；基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，将网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。采用本方法能够高机器人关节控制效率。

Description

机器人关节控制方法、装置、系统和计算机设备

技术领域

本申请涉及机器人控制技术领域，特别是涉及一种机器人关节控制方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

传统的手术机器人系统由主站控制器和多个关节从站等组成，主站控制器包括操作对象控制台的控制器或者目标对象控制台的控制器，关节从站可以为机械臂中的各个关节、操作控制台中的控制主手中的各个关节，或者其他接入控制器的从站设备。主站控制器与多个关节从站通过总线连接，在主站控制器对多个关节从站进行控制时，往往需要手动配置从站网络拓扑，在关节从站需要频繁更换的场景，从站网络拓扑更新后需要重新编写代码并更换数据对象链接，存在机器人关节控制效率低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高机器人关节控制效率的机器人关节控制方法、装置、系统、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种机器人关节控制方法，包括：

扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型；

基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件；

基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，将网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

在其中一个实施例中，基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图，包括：

根据连接关系，在各个关节从站中确定出与主站控制器直接连接的至少一个第一关节从站，并确定出至少一个第一关节从站分别依次串联的至少一个第二关节从站；

根据至少一个关节从站和至少一个第二关节从站，构建拓扑网络；

在拓扑网络中确定出与至少一个关节从站一一对应的网络结点，并将至少一个关节从站各自对应的从站类型分别添加至对应的网络结点中，得到网络拓扑图。

在其中一个实施例中，根据至少一个关节从站和至少一个第二关节从站，构建拓扑网络，包括：

针对每个第一关节从站，将与当前第一关节从站依次串联的至少一个当前第二关节从站和当前第一关节从站，构成当前第一关节从站对应的当前拓扑线路；

由至少一个第一关节从站各自对应的拓扑线路构成拓扑网络。

在其中一个实施例中，根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件，包括：

查找第一映射关系，得到至少一个从站类型各自对应的设备信息文件，并从各设备信息文件中提取出设备信息文本；

确定主站和至少一个关节从站之间的网络协议类型，根据网络协议类型对应的配置工具和各从站类型分别对应的设备信息文本，生成各从站类型各自对应的网络信息文本；

按照网络拓扑图中各个网络结点之间的连接关系，将各个网络结点各自对应的网络信息文本组合成网络拓扑信息文件。

在其中一个实施例中，机器人关节控制方法还包括：

获取测试需求；

根据测试需求，确定主站控制器和多个待测从站之间的测试连接关系，以及多个待测从站类型；

根据多个测试连接关系和多个待测从站类型，构建测试网络拓扑图；

根据测试网络拓扑图，生成测试网络拓扑信息文件；

确定与待测从站类型对应的测试参数；

根据测试网络拓扑信息文件将测试参数转化为测试用通信，将测试用通信发送至待测从站，用于对待测从站进行测试；

将测试通过的待测从站作为关节从站。

在其中一个实施例中，机器人关节控制方法还包括：

获取云端固件版本，并获取云端固件版本对应的固件文件；

获取网络拓扑图中至少一个关节从站各自对应的固件版本；

在任一关节从站对应的固件版本与云端固件版本不一致的情况下，确定关节从站为目标关节从站，并向目标关节从站发送升级指令，升级指令携带固件文件，用于将目标关节从站的固件版本升级至云端固件版本。

在其中一个实施例中，机器人关节控制方法还包括：

获取远程网络拓扑图和远程控制需求；

查找第二映射关系，获取与远程网络拓扑图、网络拓扑图和远程控制需求分别对应的需求控制数据；

根据网络拓扑信息文件将需求控制数据转化为需求网络报文，将需求网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

在其中一个实施例中，机器人关节控制方法还包括：

查找代码库，获取预设网络拓扑图中至少一个预设从站类型各自对应的从站运行所需代码块；

将至少一个从站运行所需代码块组合成开发工程代码模板文件；

根据至少一个关节从站各自对应的代码块对开发工程代码模板文件进行更新，得到更新后的代码文件，更新后的代码文件用于执行机器人关节控制方法。

第二方面，本申请还提供了一种机器人关节控制装置，包括：

获取模块，用于扫描与机器人中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型；

构建模块，用于基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件；

控制模块，用于基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，将网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

第三方面，本申请还提供了一种机器人系统，系统包括：主站控制器以及与主站控制器相连的至少一个关节从站；主站控制器用于执行机器人关节控制方法的步骤。

第四方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型；

基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件；

基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，将网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型；

基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件；

基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，将网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

第六方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型；

基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件；

基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，将网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

上述机器人关节控制方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型，基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图，由于网络拓扑图是根据主站控制器和关节从站之间的连接关系动态更新的，基于网络拓扑图生成的网络拓扑信息文件也同步更新，基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，从而对至少一个关节从站进行控制，有利于提高对关节从站的控制效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请的一些实施例，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他的附图。

图1为一个实施例中机器人关节控制方法的应用环境图；

图2为一个实施例中机器人关节控制方法的流程示意图；

图3为一个实施例中主站控制器和至少一个关节从站连接的示意图；

图4为一个实施例中生成网络拓扑信息文件的示意图；

图5为一个实施例中网络拓扑信息文件的创建和解析示意图；

图6为一个实施例中远程控制方法示意图；

图7为一个实施例中生成开发工程代码模板文件的示意图；

图8为一个实施例中机器人系统的软件架构示意图；

图9为一个实施例中静态构建网络拓扑信息文件的示意图；

图10为一个实施例中一体式机器人更换工具臂的示意图；

图11为一个实施例中分体式机器人更换工具臂的示意图；

图12为一个实施例中更换故障工具臂的示意图；

图13为一个实施例中固件升级的示意图；

图14为一个实施例中机器人关节控制装置的结构框图；

图15为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的机器人关节控制方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。机器人关节控制方法应用于机器人系统，机器人系统包括操作对象控制台102和目标对象控制台104。目标对象控制台包括至少一条工具臂106，每条工具臂106包括至少一个关节。操作对象通过操控操作对象控制台的操作设备，对至少一条工具臂进行控制。在一些实施例中，操作对象控制台和目标对象控制台共同一个主站控制器。在另一些实施例中，操作对象控制台和目标对象控制台各自包括一个主站控制器。关节从站可以是目标对象控制台中的关节，一条工具臂中至少一个关节各自对应的关节从站，构成一个关节从站组。机器人关节控制方法由机器人系统中的主站控制器执行，主站控制器扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型；基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件；基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，将网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

在一个示例性的实施例中，如图2所示，提供了一种机器人关节控制方法，以该方法应用于机器人系统中的主站控制器为例进行说明，包括以下步骤202至步骤206。其中：

步骤202，扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型。

其中，主站控制器与至少一个关节从站，以及各个关节从站之间可选用以太网、工业以太网总线(EtherCAT)或者控制器局域网总线(CAN)连接。在机器人系统上电时，主站控制器扫描相连的至少一个关节从站。至少一个关节从站可以与主站控制器直接相连，还可以与主站控制器间接相连。如图3所示为一个实施例中主站控制器和至少一个关节从站连接的示意图。其中，至少一个关节从站通过串联方式连在一起，主站控制器通过网络交换机与各个从站组连接。

从站控制参数指的是主站控制器与各个关节从站之间，用于对从站进行控制的数据。

各个关节从站各自对应的从站类型可以具有相同，或者不同。关节从站类型可以为对应的关节的类型。主站控制器获取每个关节从站的基本信息，包括设备类型、产品型号或者供应商信息等，由基本信息，确定出所对应的从站类型。

步骤204，基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件。

其中，网络拓扑图是由多个网络结点和各个网络结点之间的连线组成的网络结构图，用于表征主站控制器和各个关节从站之间的连接关系以及各个关节从站各自对应的从站类型。

网络拓扑信息文件是记录各个关节从站的配置信息以及各个关节从站在网络拓扑图中所处的位置信息的文件。网络拓扑信息文件的类型由主站控制器与各个关节从站之间的通信协议确定。例如，采用EtherCAT时，网络拓扑信息文件的类型为ENI(EtherCATNetwork Information，工业以太网总线网络信息)文件。

步骤206，基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，将网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

其中，主站控制器和至少一个关节从站之间通过收发网络报文进行数据交互。网络报文是具有报文格式的数据。网络拓扑信息文件中定义了报文格式。主站控制器根据网络拓扑信息文件提供的报文格式，将从站控制参数转化为网络报文，并将生成的网络报文发送至至少一个关节从站。

至少一个关节从站对接收到网络报文进行解析，得到网络报文中携带的控制数据，从而至少一个关节从站按照解析后的控制数据进行运动。

上述机器人关节控制方法中，通过扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型，基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图，由于网络拓扑图是根据主站控制器和关节从站之间的连接关系动态更新的，基于网络拓扑图生成的网络拓扑信息文件也同步更新，基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，从而对至少一个关节从站进行控制，有利于提高对关节从站的控制效率。

在一个示例性的实施例中，基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图，包括：根据连接关系，在各个关节从站中确定出与主站控制器直接连接的至少一个第一关节从站，并确定出至少一个第一关节从站分别依次串联的至少一个第二关节从站；根据至少一个关节从站和至少一个第二关节从站，构建拓扑网络；在拓扑网络中确定出与至少一个关节从站一一对应的网络结点，并将至少一个关节从站各自对应的从站类型分别添加至对应的网络结点中，得到网络拓扑图。

其中，由于各个关节从站可以与主站控制器直接连接，或者间接连接。参考图3，关节从站1-1、关节从站2-1以及关节从站n-1均为与主站控制器直接连接的第一关节从站。关节从站1-2和关节从站1-3均为与关节从站1-1依次串联的第二关节从站。关节从站2-2和关节从站2-3均为与关节从站2-1依次串联的第二关节从站。关节从站3-2和关节从站3-3均为与关节从站3-1依次串联的第二关节从站。

将至少一个关节从站和至少一个第二关节从站分别作为网络结点，构建出拓扑网络，将至少一个关节从站各自对应的从站类型分别添加至拓扑网络对应的网络结点中，得到网络拓扑图。

本实施例中，通过根据主站控制器与至少一个关节从站之间的连接关系，构建拓扑网络，再将至少一个关节从站各自对应的从站类型分别添加至对应的网络结点中，得到网络拓扑图，由于网络拓扑图能够表征主站控制器与关节从站之间的连接关系以及关节从站的从站类型，并且，网络拓扑图能够根据关节从站变动而动态更新，有利于提高机器人关节的控制效率。

在其中一个实施例中，根据至少一个关节从站和至少一个第二关节从站，构建拓扑网络，包括：针对每个第一关节从站，将与当前第一关节从站依次串联的至少一个当前第二关节从站和当前第一关节从站，构成当前第一关节从站对应的当前拓扑线路；由至少一个第一关节从站各自对应的拓扑线路构成拓扑网络。

其中，每条拓扑线路对应一条工具臂，每条拓扑线路由当前第一关节从站，以及与当前第一关节从站依次串联的至少一个当前第二关节从站构成，多条拓扑线路构成拓扑网络。

本实施例中，通过构建多条拓扑线路，从而得到拓扑网络，拓扑网络中包含了多个关节从站之间的连接关系，通过构建拓扑网络，有利于生成网络拓扑图。

在其中一个实施例中，根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件，包括：查找第一映射关系，得到至少一个从站类型各自对应的设备信息文件，并从各设备信息文件中提取出设备信息文本；确定主站和至少一个关节从站之间的网络协议类型，根据网络协议类型对应的配置工具和各从站类型分别对应的设备信息文本，生成各从站类型各自对应的网络信息文本；按照网络拓扑图中各个网络结点之间的连接关系，将各个网络结点各自对应的网络信息文本组合成网络拓扑信息文件。

其中，第一映射关系用于表征从站类型和设备信息文件的对应关系。设备信息文件中记录了对应从站类型的配置信息，用于指示对应的从站类型的关节从站的功能。在一些实施例中，设备信息文件可以为ESI(EtherCAT Slave Information，工业以太网总线从站信息)文件。提取设备信息文本中的文本信息，得到各从站类型各自对应的设备信息文本。

配置工具是将设备信息文本转化为网络信息文本的工具，每种网络协议类型具有各自对应的配置工具。

如图4所示为一个实施例中生成网络拓扑信息文件的示意图。按照各关节从站的连接关系，将各个网络信息文本组合成网络拓扑信息文件。

在一些实施例中，网络拓扑信息文件为xml格式，采用xml文件解析方法可以解析出网络拓扑信息文件的内容。如图5所示为一个实施例中网络拓扑信息文件的创建和解析示意图。多个关节从站的设备信息文本经过配置工具转化，得到网络拓扑信息文件，采用xml解析方法可以对网络拓扑信息文件进行解析。

本实施例中，通过确定出每个从站类型各自对应的设备信息文件，提取出设备信息文本后，按照各从站类型的连接关系组合各设备信息文件，得到网络拓扑信息文件，这种方法使得生成的网络拓扑信息文件中包括了多个从站类型的连接关系以及各从站类型对应的配置信息。

在其中一个实施例中，机器人关节控制方法还包括：获取测试需求；根据测试需求，确定主站控制器和多个待测从站之间的测试连接关系，以及多个待测从站类型；根据多个测试连接关系和多个待测从站类型，构建测试网络拓扑图；根据测试网络拓扑图，生成测试网络拓扑信息文件；确定与待测从站类型对应的测试参数；根据测试网络拓扑信息文件将测试参数转化为测试用通信，将测试用通信发送至待测从站，用于对待测从站进行测试；将测试通过的待测从站作为关节从站。

其中，测试需求为对机器人关节控制之前提出的，用于对机器人系统中的多个待测从站进行测试，从而将测试通过的待测从站作为关节从站，主站控制器与测试通过的关节从站连接，从而执行各种类型的控制操作，能够避免对机器人关节进行控制时出现控制失效的问题，有利于提高机器人关节的控制效率。

待测从站为机器人系统中的关节。主站控制器获取测试需求，测试需求中指示了待测从站，以及主站控制器和多个待测从站之间的测试连接关系。待测从站可以为机器人系统中的所有关节，还可以为测试需求指定的关节。待测从站可以根据测试需求任意选取，从而满足个性化的测试需求。

待测从站类型为所对应的关节的类型。主站控制器获取所对应的关节的设备类型、产品型号或者供应商信息等，从而确定出待测从站类型。

待测从站与主站控制器可以直接连接，或者间接连接。根据测试连接关系，在多个待测从站中确定出与主站控制器直接连接的至少一个第一测试从站，并确定出至少一个第一测试从站分别依次串联的至少一个第二测试从站。针对每个第一测试从站，将与当前第一测试从站依次串联的至少一个当前第二测试从站和当前第一测试从站，构成当前第一测试从站对应的当前测试线路，由至少一个第一测试从站各自对应的测试线路构成测试网络拓扑图。

查找第一映射关系，得到至少一个待测从站类型各自对应的设备信息文件，并从各设备信息文件中提取出设备信息文本。根据配置工具和各待测从站类型对应的设备信息文本，生成各待测从站类型各自对应的网络信息文本。按照测试网络拓扑图中各个网络结点之间的连接关系，将各个网络结点各自对应的网络信息文本组合成测试网络拓扑信息文件。

每种待测从站类型各自对应一种测试参数。根据测试网络拓扑信息文件中的报文格式，将测试参数转化为测试用通信，将测试用通信发送至待测从站，用于对待测从站进行测试，将测试通过的待测从站作为关节从站。

本实施例中，通过测试需求，确定出主站控制器和多个待测从站之间的测试连接关系，以及多个待测从站类型，并构建测试网络拓扑图，按照测试网络拓扑图生成对应的测试网络拓扑信息文件，从而将待测从站类型对应的测试参数转化为测试用通信，待测从站接收测试用通信后，解析出测试用通信中携带的测试数据，从而对待测从站进行测试，测试通过的待测从站作为关节从站，用于执行机器人关机控制操作，能够避免对机器人关节进行控制时出现控制失效的问题，有利于提高机器人关节的控制效率。

在其中一个实施例中，机器人关节控制方法还包括：获取云端固件版本，并获取云端固件版本对应的固件文件；获取网络拓扑图中至少一个关节从站各自对应的固件版本；在任一关节从站对应的固件版本与云端固件版本不一致的情况下，确定关节从站为目标关节从站，并向目标关节从站发送升级指令，升级指令携带固件文件，用于将目标关节从站的固件版本升级至云端固件版本。

其中，机器人系统还包括云端服务器，云端服务器中存储了最新的固件版本和对应的固件文件。云端固件版本即为云端服务器中存储的固件版本。

由于网络拓扑图中包括至少一个关节从站各自对应的网络结点，主站控制器获取至少一个关节从站各自对应的固件版本。

将至少一个关节从站各自对应的固件版本分别与云端固件版本进行比较。在任一关节从站对应的固件版本与云端固件版本不一致的情况下，确定该关节从站需要进行固件升级，主站控制器将该关节从站为目标关节从站，并向目标关节从站发送升级指令，升级指令中携带固件文件，用于将目标关节从站的固件版本升级至云端固件版本。

本实施例中，通过从云端服务器中获取到最新云端固件版本，通过拓扑网络，将非最新云端固件版本的从站分别升级到云端固件版本，有利于远程实现固件版本自动升级。

在其中一个实施例中，机器人关节控制方法还包括：获取远程网络拓扑图和远程控制需求；查找第二映射关系，获取与远程网络拓扑图、网络拓扑图和远程控制需求分别对应的需求控制数据；根据网络拓扑信息文件将需求控制数据转化为需求网络报文，将需求网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

其中，机器人系统还包括远程控制台。远程控制对象在远程控制台发起远程控制需求，并构建远程网络拓扑图。远程网络拓扑图用于表征远程控制需求所需的主站控制器、关节从站、关节从站类型，以及主站控制器和关节从站之间的连接关系。

第二映射关系用于表征远程网络拓扑图、网络拓扑图和远程控制需求与需求控制数据的对应关系。

主站控制器按照网络拓扑图所对应的网络拓扑信息文件，将需求控制数据转化为需求网络报文，将需求网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

如图6所示为一个实施例中远程控制方法示意图。其中，远程控制台将远程网络拓扑图和远程控制需求发送至云端服务器，主站控制器将网络拓扑图发送至云端服务器，云端服务器根据接收到的拓扑图和远程控制需求，确定出控制方案，并将控制方案对应的需求控制数据发送至主站控制器。主站控制器将需求控制数据转化为需求网络报文，将需求网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

本实施例中，将网络拓扑表作为控制数据的传输媒介，云端服务器执行运算量较大的任务，例如，机器人关节控制前期的模型构建等任务，这些任务运算量大，耗时较长，主站控制器无法完成，采用云端服务器作为中间处理单元，远程控制台可以支持任意拓扑网络的关节从站，有利于机器人关节的远程控制。

在其中一个实施例中，机器人关节控制方法还包括：查找代码库，获取预设网络拓扑图中至少一个预设从站类型各自对应的从站运行所需代码块；将至少一个从站运行所需代码块组合成开发工程代码模板文件；根据至少一个关节从站各自对应的代码块对开发工程代码模板文件进行更新，得到更新后的代码文件，更新后的代码文件用于执行机器人关节控制方法。

其中，代码库中存储了多种预设从站类型各自运行所需代码块。

预设从站类型可以为经常使用到的从站类型，还可以为指定的从站类型。预设网络拓扑图用于表征主站控制器和至少一个预设从站的连接关系，以及各个预设从站的预设从站类型。在代码库中确定出每个预设从站类型各自对应的从站运行所需代码块，由至少一个从站运行所需代码块组合成开发工程代码模板文件。如图7所示为一个实施例中生成开发工程代码模板文件的示意图。在开发工程代码模板文件的基础上，自动更新至少一个关节从站所对应的代码文件，有利于提高代码的开发效率。

本实施例中，通过构建开发工程代码模板文件，系统将自动构建至少一个关节从站所对应的代码文件，开发人员基于更新后的代码文件，只需要开发其他功能算法即可，有利于提高代码开发效率。

为详细说明本方案中机器人关节控制方法及效果，下面以一个最详细实施例进行说明：

机器人关节控制方法可应用于各种场景中的机器人控制，例如，医疗机器人、餐饮服务机器人或者建筑施工机器人等。以机器人关节控制方法应用于医疗机器人系统为例进行说明。医疗机器人系统包括医生控制台、患者控制台以及图像台车等。医生控制台和患者控制台可以公用一个主站控制器，或者患者手术台车和医生控制台各有一个主站控制器。医疗机器人系统中关节从站组可以是患者控制台的一条工具臂，或者是医生控制台的一个主手，医疗机器人的每一个关节是一个从站，至少一个关节从站通过串联的方式连接在一起。各关节从站之间的连接可选用以太网、工业以太网总线或者控制器局域网总线等通信协议。通过主站控制器发送网络报文，关节从站接收网络报文，并执行相应的动作，同时反馈关节从站获取的传感器或者力反馈等数据。

如图8所示为一个实施例中机器人系统的软件架构示意图。机器人系统包括应用层、业务逻辑层、应用接口层、功能模块层和硬件驱动层等。

其中，硬件驱动层包括实时操作系统的板级支持包和外设驱动，提供了实时操作系统与硬件之间的抽象层，并允许操作系统与硬件设备之间进行通信和控制。

功能模块层包括线程管理模块、通信协议栈、驱动器参数库和运动控制算法库等。线程管理模块用于管理系统中的线程和并发执行，以并发的方式执行多个任务，并保证任务的实时性。通信协议栈提供底层通信设备的封装，使上层应用可以调用功能模块和应用程序可以方便地使用硬件功能。驱动器参数库存储有预先配置的不同类型的驱动器从站运行必要的运动控制参数，无需上层应用配置即可直接调用接口使用。运动控制算法库包含有常用的运动控制算法，上层功能模块和应用可直接调用。

应用接口层提供了对功能模块层的抽象和封装，定义了一组接口，用于应用程序与功能模块之间的交互，包括从站对象模型的构建、网络拓扑图的构建等，提供统一的接口规范，上层应用程序开发可以方便地调用完成功能逻辑的设计，无需关心具体的实现细节。

业务逻辑层通过应用接口层的应用程序接口，调用功能模块层的各种方法。该层包括主站的配置业务逻辑以及医疗机器人的动力学和运动学控制算法的应用。主站的配置业务逻辑用来完成主站运行的必要流程，控制算法应用是医疗机器人的核心业务。

应用层位于顶层，包含了具体的应用程序，包含有面向人机交互界面接口的网络通信、面向医疗机器人从站的总线通信以及医疗机器人的运动执行任务。建立与其他设备之间的通信接口，实现应用程序之间的通信和数据交换。

根据ETG(EtherCAT Technology Group，EtherCAT技术协会)发布的工业以太网总线协议标准与实现方法，每个从站具有对应的设备信息文件，通过配置工具来生成网络拓扑信息文件。主站控制器通过文件解析工具解析网络拓扑信息文件，获取网络拓扑图中每个关节从站的配置信息等，从而运行主站控制器，并进行数据通信。本申请实施例中网络拓扑信息文件的构建方法，无需手动操作软件，实现从扫描到拓扑信息文件构建与可视化的自动完成。

在机器人关节控制方法中，主站控制器扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型。根据连接关系，在各个关节从站中确定出与主站控制器直接连接的至少一个第一关节从站，并确定出至少一个第一关节从站分别依次串联的至少一个第二关节从站。针对每个第一关节从站，将与当前第一关节从站依次串联的至少一个当前第二关节从站和当前第一关节从站，构成当前第一关节从站对应的当前拓扑线路，由至少一个第一关节从站各自对应的拓扑线路构成拓扑网络。在拓扑网络中确定出与至少一个关节从站一一对应的网络结点，并将至少一个关节从站各自对应的从站类型分别添加至对应的网络结点中，得到网络拓扑图。

查找第一映射关系，得到至少一个从站类型各自对应的设备信息文件，并从各设备信息文件中提取出设备信息文本，确定主站和至少一个关节从站之间的网络协议类型，根据网络协议类型对应的配置工具和各从站类型分别对应的设备信息文本，生成各从站类型各自对应的网络信息文本，按照网络拓扑图中各个网络结点之间的连接关系，将各个网络结点各自对应的网络信息文本组合成网络拓扑信息文件。

基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，将网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

在一些实施例中，网络拓扑信息文件还可以静态构建，主站控制器预先创建拓扑图和网络拓扑信息文件的第三映射关系，查找第三映射关系，确定与网络拓扑图对应的目标网络拓扑信息文件。如图9所示为一个实施例中静态构建网络拓扑信息文件的示意图。其中，预设三组拓扑图，拓扑图的编号分别是MBTP0001、MBTP0002和MBTP0003，对应的网络拓扑信息文件的编号分别为MBNI0001、MBNI0002和MBNI0003。通过查找拓扑图和网络拓扑信息文件的第三映射关系，确定与网络拓扑图对应的目标拓扑图的编号，以及对应的目标网络拓扑信息文件的编号。

在一些实施例中，医疗机器人中的工具臂为可更换工具臂，医疗机器人可以为一体式机器人或者分体式机器人。如图10所示为一个实施例中一体式机器人更换工具臂的示意图。其中3号臂为可更换工具臂，可更换为A类型工具臂和B类型工具臂。在机器人关节控制过程中，可以先使用A类型工具臂，使用完毕后，可通过快速拆装装置拆除该A类型工具臂，并安装B类型工具臂。主站控制器重新扫描各个关节从站，生成更新后的网络拓扑表并对机器人关节进行控制。

如图11所示为一个实施例中分体式机器人更换工具臂的示意图。在更换工具臂时，分体式机器人系统可直接更换对应的工具臂台车来实现工具臂的更换，较一体式机器人更为方便，主站控制器识别更新后的关节从站，重新构建网络拓扑图并运行继续机器人关节控制。

在一些实施例中，若机器人关节控制过程中某条工具臂出现故障时，传统方案为等待维保团队进行现场维修，或切换控制方法继续进行机器人关节控制。如图12所示为一个实施例中更换故障工具臂的示意图。其中，3号臂为故障工具臂，机器人关节控制过程中可关闭工具臂3，主站控制器重新扫描关节从站，构建新的网络拓扑图并运行。

在一些实施例中，机器人关节控制之前需要对各个从站进行测试，将测试通过的从站作为关节从站，主站控制器与测试通过的关节从站进行连接和控制。进行从站测试过程中，首先主站控制器获取测试需求，根据测试需求，确定主站控制器和多个待测从站之间的测试连接关系，以及多个待测从站类型。根据多个测试连接关系和多个待测从站类型，构建测试网络拓扑图，根据测试网络拓扑图，生成测试网络拓扑信息文件。确定与待测从站类型对应的测试参数，根据测试网络拓扑信息文件将测试参数转化为测试用通信，将测试用通信发送至待测从站，用于对待测从站进行测试，将测试通过的待测从站作为关节从站。通过搭建测试网络拓扑图，只需一名测试人员操作上位机，即可控制并开始测试任务，测试完成后，将测试结果生成测试报告。

如图13为一个实施例中固件升级的示意图。主站控制器向云端服务器发起固件获取请求，获取云端固件版本，并获取云端固件版本对应的固件文件，并获取网络拓扑图中至少一个关节从站各自对应的固件版本。在任一关节从站对应的固件版本与云端固件版本不一致的情况下，确定关节从站为目标关节从站，并向目标关节从站发送升级指令，升级指令携带固件文件，用于将目标关节从站的固件版本升级至云端固件版本，有利于向指定关节从站发送固件文件和升级指令，实现远程的固件自动升级。

在一些远程控制场景实施例中，获取远程网络拓扑图和远程控制需求，查找第二映射关系，获取与远程网络拓扑图、网络拓扑图和远程控制需求分别对应的需求控制数据，根据网络拓扑信息文件将需求控制数据转化为需求网络报文，将需求网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

在一些实施例中，机器人系统还包括代码库。主站控制器查找代码库，获取预设网络拓扑图中至少一个预设从站类型各自对应的从站运行所需代码块，将至少一个从站运行所需代码块组合成开发工程代码模板文件。根据至少一个关节从站各自对应的代码块对开发工程代码模板文件进行更新，得到更新后的代码文件，更新后的代码文件用于执行机器人关节控制方法。开发人员在更新后的代码文件基础上可直接针对不同的对象模型开发对应的算法功能代码即可，有利于提高软件开发效率。

上述机器人关节控制方法，通过扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型，基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图，由于网络拓扑图是根据主站控制器和关节从站之间的连接关系动态更新的，基于网络拓扑图生成的网络拓扑信息文件也同步更新，基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，从而对至少一个关节从站进行控制，有利于提高对关节从站的控制效率。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的机器人关节控制方法的机器人关节控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个机器人关节控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于机器人关节控制方法的限定，在此不再赘述。

在一个示例性的实施例中，如图14所示，提供了一种机器人关节控制装置1400，包括：获取模块1402、构建模块1404和控制模块1406，其中：

获取模块1402，用于扫描与机器人中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型；

构建模块1404，用于基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件；

控制模块1406，用于基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，将网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

上述机器人关节控制装置，通过扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型，基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图，由于网络拓扑图是根据主站控制器和关节从站之间的连接关系动态更新的，基于网络拓扑图生成的网络拓扑信息文件也同步更新，基于网络拓扑信息文件将从站控制参数转化为网络报文，从而对至少一个关节从站进行控制，有利于提高对关节从站的控制效率。

在一个实施例中，基于连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图，构建模块1404还用于：根据连接关系，在各个关节从站中确定出与主站控制器直接连接的至少一个第一关节从站，并确定出至少一个第一关节从站分别依次串联的至少一个第二关节从站；根据至少一个关节从站和至少一个第二关节从站，构建拓扑网络；在拓扑网络中确定出与至少一个关节从站一一对应的网络结点，并将至少一个关节从站各自对应的从站类型分别添加至对应的网络结点中，得到网络拓扑图。

在一个实施例中，根据至少一个关节从站和至少一个第二关节从站，构建拓扑网络，构建模块1404还用于：针对每个第一关节从站，将与当前第一关节从站依次串联的至少一个当前第二关节从站和当前第一关节从站，构成当前第一关节从站对应的当前拓扑线路；由至少一个第一关节从站各自对应的拓扑线路构成拓扑网络。

在一个实施例中，根据网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件，构建模块1404还用于：查找第一映射关系，得到至少一个从站类型各自对应的设备信息文件，并从各设备信息文件中提取出设备信息文本；确定主站和至少一个关节从站之间的网络协议类型，根据网络协议类型对应的配置工具和各从站类型分别对应的设备信息文本，生成各从站类型各自对应的网络信息文本；按照网络拓扑图中各个网络结点之间的连接关系，将各个网络结点各自对应的网络信息文本组合成网络拓扑信息文件。

在一个实施例中，机器人关节控制装置1400还包括测试模块，测试模块用于：获取测试需求；根据测试需求，确定主站控制器和多个待测从站之间的测试连接关系，以及多个待测从站类型；根据多个测试连接关系和多个待测从站类型，构建测试网络拓扑图；根据测试网络拓扑图，生成测试网络拓扑信息文件；确定与待测从站类型对应的测试参数；根据测试网络拓扑信息文件将测试参数转化为测试用通信，将测试用通信发送至待测从站，用于对待测从站进行测试；将测试通过的待测从站作为关节从站。

在一个实施例中，机器人关节控制装置1400还包括升级模块，升级模块用于：获取云端固件版本，并获取云端固件版本对应的固件文件；获取网络拓扑图中至少一个关节从站各自对应的固件版本；在任一关节从站对应的固件版本与云端固件版本不一致的情况下，确定关节从站为目标关节从站，并向目标关节从站发送升级指令，升级指令携带固件文件，用于将目标关节从站的固件版本升级至云端固件版本。

在一个实施例中，机器人关节控制装置1400还包括远程控制模块，远程控制模块用于：获取远程网络拓扑图和远程控制需求；查找第二映射关系，获取与远程网络拓扑图、网络拓扑图和远程控制需求分别对应的需求控制数据；根据网络拓扑信息文件将需求控制数据转化为需求网络报文，将需求网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

在其中一个实施例中，机器人关节控制1400还包括代码更新模块，代码更新模块还用于：查找代码库，获取预设网络拓扑图中至少一个预设从站类型各自对应的从站运行所需代码块；将至少一个从站运行所需代码块组合成开发工程代码模板文件；根据至少一个关节从站各自对应的代码块对开发工程代码模板文件进行更新，得到更新后的代码文件，更新后的代码文件用于执行机器人关节控制方法。

上述机器人关节控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个示例性的实施例中，提供了一种机器人系统，系统包括：主站控制器以及与主站控制器相连的至少一个关节从站；主站控制器用于执行机器人关节控制方法的步骤。

在一个示例性的实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图15所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种机器人关节控制方法。

本领域技术人员可以理解，图15中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个示例性的实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户从站类型、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要符合相关规定。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机器人关节控制方法，其特征在于，所述方法包括：

扫描与机器人系统中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取所述主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型；

基于所述连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据所述网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件；

基于所述网络拓扑信息文件将所述从站控制参数转化为网络报文，将所述网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图，包括：

根据所述连接关系，在各个关节从站中确定出与所述主站控制器直接连接的至少一个第一关节从站，并确定出至少一个第一关节从站分别依次串联的至少一个第二关节从站；

根据至少一个关节从站和至少一个第二关节从站，构建拓扑网络；

在所述拓扑网络中确定出与至少一个关节从站一一对应的网络结点，并将至少一个关节从站各自对应的从站类型分别添加至对应的网络结点中，得到网络拓扑图。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据至少一个关节从站和至少一个第二关节从站，构建拓扑网络，包括：

针对每个第一关节从站，将与当前第一关节从站依次串联的至少一个当前第二关节从站和所述当前第一关节从站，构成所述当前第一关节从站对应的当前拓扑线路；

由至少一个第一关节从站各自对应的拓扑线路构成拓扑网络。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件，包括：

查找第一映射关系，得到至少一个从站类型各自对应的设备信息文件，并从各设备信息文件中提取出设备信息文本；

确定主站和至少一个关节从站之间的网络协议类型，根据所述网络协议类型对应的配置工具和各从站类型分别对应的设备信息文本，生成各从站类型各自对应的网络信息文本；

按照所述网络拓扑图中各个网络结点之间的连接关系，将各个网络结点各自对应的网络信息文本组合成网络拓扑信息文件。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取测试需求；

根据所述测试需求，确定所述主站控制器和多个待测从站之间的测试连接关系，以及多个待测从站类型；

根据多个测试连接关系和多个待测从站类型，构建测试网络拓扑图；

根据所述测试网络拓扑图，生成测试网络拓扑信息文件；

确定与所述待测从站类型对应的测试参数；

根据所述测试网络拓扑信息文件将所述测试参数转化为测试用通信报文，将所述测试用通信报文发送至所述待测从站，用于对所述待测从站进行测试；

将测试通过的待测从站作为关节从站。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取云端固件版本，并获取所述云端固件版本对应的固件文件；

获取所述网络拓扑图中至少一个关节从站各自对应的固件版本；

在任一关节从站对应的固件版本与所述云端固件版本不一致的情况下，确定所述关节从站为目标关节从站，并向所述目标关节从站发送升级指令，所述升级指令携带所述固件文件，用于将所述目标关节从站的固件版本升级至所述云端固件版本。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取远程网络拓扑图和远程控制需求；

查找第二映射关系，获取与所述远程网络拓扑图、所述网络拓扑图和所述远程控制需求分别对应的需求控制数据；

根据所述网络拓扑信息文件将所述需求控制数据转化为需求网络报文，将所述需求网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

查找代码库，获取预设网络拓扑图中至少一个预设从站类型各自对应的从站运行所需代码块；

将至少一个从站运行所需代码块组合成开发工程代码模板文件；

根据至少一个关节从站各自对应的代码块对所述开发工程代码模板文件进行更新，得到更新后的代码文件，所述更新后的代码文件用于执行机器人关节控制方法。

9.一种机器人关节控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于扫描与机器人中主站控制器相连的至少一个关节从站，获取所述主站控制器和各个关节从站之间的连接关系、从站控制参数和各个关节从站各自对应的从站类型；

构建模块，用于基于所述连接关系和各个关节从站各自对应的从站类型，构建网络拓扑图；根据所述网络拓扑图，生成网络拓扑信息文件；

控制模块，用于基于所述网络拓扑信息文件将所述从站控制参数转化为网络报文，将所述网络报文发送至至少一个关节从站，用于对至少一个关节从站进行控制。

10.一种机器人系统，其特征在于，所述系统包括：主站控制器以及与所述主站控制器相连的至少一个关节从站；所述主站控制器用于执行权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。