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如今,随着自动化需求的增加,工业自动化对工业机器人的要求也不断提高。为了克服工业机器人本体因复杂多变的环境受到的限制,解决传统工业机器人软件系统设计周期长,开发成本高,灵活性低,移植性低,后期可维护性和可更新性差的问题,本文采用事件驱动型编程技术与分层体系架构来构建开放式的机器人控制软件系统。 本文的机器人控制软件系统是基于量子框架而设计的。量子框架是一种轻量级的事件驱动型编程框架,结合了状态机技术与面向对象的思想,其中主动对象计算模型、量子框架事件处理器、量子框架内核等理论模型为该系统的设计提供了理论应用基础。 该机器人控制软件系统采用分层体系架构搭建,实现了对各个资源的有效划分和管理。在该架构的实现中,底层对上层而言是透明的,中间层封装了实时操作系统和组件的服务接口,隐藏了软/硬件的差异,为应用层提供了独立于平台的运行环境。应用层采用主动对象计算模型进行建模,其图形化的设计能够有效提高系统应用的开发效率和软件质量。 机器人编译系统是机器人控制软件的关键核心。本文设计了机器人编程指令语言及其编译系统,研究了机器人语言编译器前端和后端的工作原理及实现过程,其中前端包括了词法分析、语法分析和语义分析,中间代码生成,后端则包括了机器人执行指令的生成。 最后对该机器人控制软件系统进行调试,并采用白盒测试与黑盒测试的方法对该系统进行了测试验证。