專利名稱：機器人的控制系統(tǒng)和引入機器人控制軟件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機器人控制系統(tǒng)，并涉及引入機器人控制軟件程序的方法，所述控制系統(tǒng)使用軟件程序，控制諸如用腿的行走機器人那樣的帶有活動關(guān)節(jié)的機器人。具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種機器人控制系統(tǒng)及引入機器人控制軟件程序的方法，所述系統(tǒng)使用軟件程序，控制在安裝、拆卸、或交換頭部或肢體等的操作單元時，能夠?qū)嵸|(zhì)上修改硬件配置的帶關(guān)節(jié)的機器人。更具體地說，本發(fā)明涉及一種機器人控制系統(tǒng)和引入機器人軟件程序的方法，所述控制系統(tǒng)使用在主要依賴硬件配置的軟件層和與硬件配置無關(guān)的軟件層相組合形成的軟件程序，控制帶關(guān)節(jié)的機器人。本發(fā)明也涉及這樣的一種機器人控制系統(tǒng)及引入機器人控制軟件的方法，所述控制系統(tǒng)通過動態(tài)修改諸如中間件的依賴于硬件的軟件層和諸如應(yīng)用程序的與硬件無關(guān)的軟件層的組合，控制帶關(guān)節(jié)的機器人。
背景技術(shù)：
借助于電或磁的效應(yīng)模仿人的行為的移動的機器，被稱為機器人。機器人的術(shù)語是來源于斯拉夫語的Robota(奴隸機器)一詞。在日本，從上個世紀(jì)六十年代開始廣泛使用機器人，那時大多數(shù)的機器人是工業(yè)機器人，如在工廠自動化生產(chǎn)作業(yè)線上的，或在無人工廠中使用的操作手和輸送機器人。
最近，對移動用腳行走的用腿的機器人和移動機器人的穩(wěn)定行走控制業(yè)已進行了研究和開發(fā)，這些機器人如模仿狗和貓等的四腳動物的活動機制和行為的寵物型或玩具機器人，和模仿人類或類人猿的活動機制和行為的“擬人形狀”或“人型”機器人(具有人的特點機器人)。當(dāng)前正在期待將這些機器人商業(yè)化。用腿的行走機器人是不穩(wěn)定的，并且在姿勢控制和行走控制中比爬行的機器人有更大的困難。但是，用腿的行走機器人在行走和跑動方面的靈活性，如上下樓梯和越過障礙方面表現(xiàn)優(yōu)良。
一個安裝的機器人，如固定地安裝在特定位置上的一個機器人的臂是用于僅在有限的局部操作空間中組裝和選擇部件。相反地，移動的機器人的操作空間是不受限制的。這個移動的機器人沿著預(yù)定的軌跡移動，或在無軌跡的區(qū)域上自由移動，進行通常由人進行的任何或預(yù)定的操作。因此，移動機器人提供各種的服務(wù)，以代替人、狗和貓和其他活體。
在工業(yè)和生產(chǎn)活動中，用腿的行走機器人的應(yīng)用之一是進行各種各樣的危險的困難的作業(yè)。例如，可望用腿行走的機器人代替人進行如下的危險和困難操作在核電廠，熱電廠和石化廠中的維修操作，生產(chǎn)工廠中的部件輸送和組裝操作，在高建筑上的清潔操作和在失火地點的救護活動等。
除了上述輔助性的應(yīng)用外，用腿的行走機器人可以進行緊密關(guān)系到人類生活環(huán)境的操作，即，“協(xié)同的應(yīng)用”或“娛樂應(yīng)用”。這類的機器人，使用四條腿，模仿人類的行為，或具有較高的智能的用腿的的動物，如狗(寵物)的各種表情。機器人不僅忠實地進行預(yù)先輸入的操作模式，而且還動態(tài)地響應(yīng)使用者(或其他機器人)的語言和行動(“表揚”、“懲罰”或“鞭打”)。因此，要求機器人生動地響應(yīng)這些動作，表達它們的情感。
常規(guī)的玩具機器提供與使用者的操作的固定的相互作用，不能夠根據(jù)使用者的偏好修改。其結(jié)果，使用者會逐漸地對于簡單地重復(fù)相同的操作的玩具感到厭煩。
相反，智能型機器人具有與刺激相響應(yīng)的行為模型和學(xué)習(xí)模型，以自決定方式思想，并響應(yīng)從外部輸入的信息，如一個語音、圖象和觸覺，改變這個模型，確定行為，進行操作控制。具有情感模型和直覺本能模型的機器人是根據(jù)機器人的這個情感和本能，而自行確定方式行為的。利用圖象輸入裝置和語音輸入和輸出裝置，機器人進行圖象的識別處理過程和語音識別過程。因此，這種機器人以高智能水平，以現(xiàn)實的方式與人通信。
用腿的行走機器人當(dāng)前具有優(yōu)良的信息處理能力，這樣的智能機器人可以認(rèn)為是一種計算系統(tǒng)。
機器人以情感模型、行為模型和學(xué)習(xí)模型的形式具有多種動作規(guī)則。然后機器人根據(jù)這些模型，響應(yīng)使用者的動作等的外部刺激，確定行為計劃，通過驅(qū)動關(guān)節(jié)的執(zhí)行器或語音輸出，執(zhí)行這些行為計劃，從而向使用者提供反饋。通過在計算系統(tǒng)上執(zhí)行一個程序代碼(如應(yīng)用程序)，進行機器人的操作控制，以確定和進行所述行為計劃。
關(guān)于在通常的計算系統(tǒng)和機器人之間的主要區(qū)別，系統(tǒng)之間形成的系統(tǒng)的的硬件的類型和組合中(即硬件配置)，計算機系統(tǒng)沒有大的不同。機器人與機器人之間在硬件配置上有明顯不同。例如，有各種各樣的用腿行走機器人。一個機器人包括一個軀干單元，和作為可移動單元的固定到所述軀體單元的頭部單元、肢體單元和的尾部單元。而另一個機器人可以僅由頭部單元和輪子形成。
在各系統(tǒng)(from system to system)安裝的硬件配置中相對標(biāo)準(zhǔn)化的計算系統(tǒng)中，在系統(tǒng)中執(zhí)行的軟件程序的設(shè)計很少受系統(tǒng)硬件影響。相反，在機器人中，操作硬件的控制軟件明顯地決定于該硬件。
下面來看機器人的移動控制。在移動和行走過程中，在移動裝置是移動的腳和是移動輪子之間，或移動裝置是兩只腳和四只腳之間，穩(wěn)定性的確定標(biāo)準(zhǔn)是完全不同的，因此，執(zhí)行應(yīng)用程序的操作環(huán)境在系統(tǒng)之間是不同的。
鑒于上述觀點，如果較小依賴硬件的軟件層區(qū)別于較多依賴硬件的軟件層，那么，機器人的軟件被有效地開發(fā)。特別是，不依賴硬件的軟件和與硬件有關(guān)的軟件被單獨地開發(fā)，通過將這兩類軟件組合提供出具有各種特性和性能的產(chǎn)品系列。
不依賴硬件的軟件包括進行與硬件操作關(guān)系松散的情感模型，行為模型和學(xué)習(xí)模型那些處理的應(yīng)用程序。與硬件有關(guān)的軟件是由提供機器人的基本功能的軟件模塊組構(gòu)成的中間件。每個模塊的結(jié)構(gòu)與硬件屬性，如機器人的機電特性和規(guī)范有關(guān)。從功能的觀點出發(fā)，中間件主要分為識別中間件和輸出中間件；所述識別中間件處理和識別輸入到每個傳感器的信號，并將這個信號報告到較高層次的應(yīng)用程序；所述輸出中間件響應(yīng)應(yīng)用程序發(fā)出的命令，控制和驅(qū)動硬件，如每個關(guān)節(jié)的執(zhí)行器。
為了允許應(yīng)用程序和中間件的任何組合，需要建立在軟件層之間交換數(shù)據(jù)和命令所根據(jù)的格式，換句話說，需要建立程序之間的接口。
為了向包括機器人的各種的計算系統(tǒng)引入軟件程序，在可更換的媒體中可以饋送新的軟件程序，或通過網(wǎng)絡(luò)下載軟件程序饋送新的軟件程序。
在向各硬件配置基本不同的機器人引入新的軟件程序時，重要的是，引入的軟件要與目標(biāo)硬件配置兼容。而且，需要確保新引入的軟件與其他的軟件層兼容(即，要確保在應(yīng)用程序和中間件之間的兼容性)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)良的機器人控制系統(tǒng)和引入機器人控制軟件程序的方法，所述控制系統(tǒng)使用軟件程序，控制帶關(guān)節(jié)的機器人，如用腿行走類型的機器人。
本發(fā)明的另一方面是提供一種優(yōu)良機器人控制系統(tǒng)和引入機器人控制軟件程序的方法，所述控制系統(tǒng)使用軟件程序，控制能夠在頭部單元或肢體的操作單元安裝、拆卸或相互交換時顯著改進硬件配置的帶關(guān)節(jié)的機器人。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種優(yōu)良的機器人控制系統(tǒng)和引入機器人控制軟件程序的方法，所述控制系統(tǒng)使用很大程度依賴硬件配置的軟件層和不依賴硬件配置的軟件層相組合形成的軟件程序控制帶關(guān)節(jié)的機器人。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種機器人的控制系統(tǒng)和引入機器人控制軟件的方法，所述系統(tǒng)通過動態(tài)改進與如中間件之類的硬件有關(guān)的軟件層和如應(yīng)用程序的與硬件無關(guān)的軟件層的組合控制帶關(guān)節(jié)的機器人。
鑒于上述目的，開發(fā)了本發(fā)明，一方面，涉及一種機器人控制系統(tǒng)，它使用與硬件有關(guān)的軟件程序和與硬件無關(guān)的軟件程序，控制包括多個硬件元件組合的機器人。所述機器人的控制系統(tǒng)包括與硬件無關(guān)的軟件程序提供裝置，用于提供與硬件無關(guān)的軟件程序；與硬件有關(guān)的軟件程序提供裝置，用于提供至少一個與硬件有關(guān)的軟件程序；硬件配置信息獲取裝置，獲取機器人的硬件配置信息；與硬件有關(guān)的軟件程序選擇裝置，在與硬件有關(guān)的軟件提供裝置中選擇與硬件配置信息獲取裝置獲取的硬件配置信息相兼容的與硬件有關(guān)的軟件程序；和軟件引入裝置，向所述系統(tǒng)引入由與硬件無關(guān)的軟件程序提供裝置提供的與硬件無關(guān)的軟件程序，和由所述硬件有關(guān)的軟件選擇裝置選擇的與硬件有關(guān)的軟件程序。
本文中所述的“系統(tǒng)”是指一組邏輯組合的裝置(或執(zhí)行特定的功能的功能模塊)，并且所述裝置或模塊是否裝在一個單一的外殼中，是無關(guān)緊要的。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的機器人控制系統(tǒng)配備有與硬件有關(guān)的軟件提供裝置，即，存儲多組與硬件有關(guān)的機器人軟件程序的存儲器裝置；和與硬件無關(guān)的軟件提供裝置，即，存儲多組與硬件無關(guān)的機器人軟件程序的存儲器裝置。在機器人啟動和在執(zhí)行軟件程序的過程中，與機器人硬件配置兼容的軟件程序從前一個存儲器裝置引入，并且這個軟件程序動態(tài)地與與硬件無關(guān)的軟件程序組相組合。因此，所述機器人被恰當(dāng)?shù)乜刂?，以滿足使用者的需要。
與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)的軟件程序是由永久固定到機器人本體上的存儲器裝置和可更換地安裝到所述本體上的存儲器裝置提供。
使用從機器人本體上可更換的存儲器裝置，可以向機器人本體饋送新的軟件程序和滿足使用者需要的軟件程序。通過優(yōu)先地從可更換的存儲器裝置引入與硬件無關(guān)的軟件和/或與硬件有關(guān)的軟件，使用恰當(dāng)滿足使用者需要的控制軟件，軟件引入裝置控制機器人。
在能夠使用的與硬件無關(guān)軟件程序和/或能夠使用的與硬件有關(guān)的軟件程序不存在在所述可更換的存儲器裝置中時，或在可更換的存儲器裝置未裝時，軟件引入裝置從固定的存儲器裝置引入與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)的軟件程序。
本發(fā)明的第二方面涉及一種機器人控制軟件程序引入方法，用于向包括多個硬件配置元件組合的機器人引入與硬件有關(guān)的軟件程序和與硬件無關(guān)的軟件程序，并包括與硬件無關(guān)的軟件程序提供步驟，提供與硬件無關(guān)的軟件程序；與硬件有關(guān)的軟件程序提供步驟，提供至少一個與硬件有關(guān)的軟件程序；硬件配置信息獲取步驟，獲取機器人的硬件配置信息；與硬件有關(guān)的軟件程序選擇步驟，選擇在與硬件有關(guān)的軟件提供步驟中提供的，與在硬件配置信息獲取步驟中獲取的硬件配置信息相兼容的與硬件有關(guān)的軟件程序；和軟件引入步驟，向系統(tǒng)引入在與硬件無關(guān)的軟件程序提供步驟中提供的與硬件無關(guān)的軟件程序和在與硬件有關(guān)的軟件選擇步驟中選擇的與硬件有關(guān)的軟件程序。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的機器人控制系統(tǒng)配備有存儲多組與硬件有關(guān)的機器人軟件程序的存儲器裝置；和存儲多組與硬件無關(guān)的機器人軟件程序的存儲器裝置。在機器人啟動時和在執(zhí)行軟件程序的過程中，與機器人硬件配置兼容的軟件程序從前一個存儲器裝置引入，并且這個軟件程序和與硬件無關(guān)的軟件程序動態(tài)地組合。因此，所述機器人被適當(dāng)?shù)乜刂疲詽M足使用者的需要。
與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)的軟件程序是由固定到機器人的本體上的存儲器裝置和可替換地安裝到機器人本體上的存儲器裝置提供。
使用從機器人本體可拆卸的可更換的存儲器裝置，可以將新的和滿足使用者需要的軟件程序饋送到機器人的本體上。在軟件引入步驟中，優(yōu)先地從可更換的存儲器裝置引入與硬件無關(guān)的軟件和與硬件有關(guān)的軟件，使用適當(dāng)滿足使用者需要的控制軟件進行機器人的操作控制。
在軟件引入步驟中，當(dāng)在可更換的存儲器裝置中不存在能夠使用的與硬件有關(guān)的軟件程序和/或能夠使用的與硬件無關(guān)的軟件程序時，或在未裝有可更換的存儲器裝置時，與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)的軟件程序從固定的存儲器裝置引入。
本發(fā)明的第三方面涉及一種機器人控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)使用與硬件有關(guān)的軟件程序和與硬件無關(guān)的軟件程序控制多個硬件組合的機器人，其中與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)的軟件程序由是由永久固定到機器人本體上的存儲器裝置和可替換的安裝到機器人本體上的存儲器裝置提供，其中機器人控制系統(tǒng)以最佳匹配操作方式、相互兼容操作方式和固定操作方式之一的方式控制機器人，并且在最佳匹配操作方式中，使用從可更換存儲器裝置引入的與硬件配置有關(guān)的軟件程序和與硬件配置無關(guān)的軟件程序控制機器人，在相互可兼容操作方式中，使用從固定存儲器裝置引入的與硬件配置有關(guān)的軟件程序和從可更換存儲器裝置引入的與硬件無關(guān)的軟件程序控制機器人，和在固定操作方式中，使用從固定存儲器裝置引入的與硬件配置有關(guān)的軟件程序和與硬件配置無關(guān)的軟件程序控制機器人。
使用從機器人本體可拆卸的可更換的存儲器裝置，可以向機器人的本體饋送新軟件和滿足使用者需要的軟件程序。通過按優(yōu)先的順序選擇最佳的匹配操作方式、可相互兼容的操作方式和固定操作方式，使用恰當(dāng)滿足使用者需要的控制軟件進行機器人的操作控制。
從下面組合附圖對本發(fā)明實施例的詳細(xì)說明，將使本發(fā)明的其他目的，特征和優(yōu)點更為清楚。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的機器人硬件配置示意圖；圖2示出了驅(qū)動子單元50，通過安裝、拆卸和交換CPC部件修改它的配置；圖3示出了機器人的控制軟件配置；圖4是通過固定存儲器裝置13提供的軟件配置示意圖；圖5是通過圖4所示的固定存儲器裝置提供的軟件配置的改型圖；
圖6是通過可更換的存儲器裝置14提供的軟件配置示意圖；圖7是通過圖6的可更換存儲器裝置14提供的軟件配置改型圖；圖8是此實施例機器人的操作方式圖；圖9是引入中間件和應(yīng)用程序的處理順序流程圖；圖10是獲取現(xiàn)有機器人的硬件配置和將硬件配置與可兼容的硬件配制信息比較的處理過程圖；圖11是引入中間件和應(yīng)用程序，即在主存儲器裝置12中展開中間件和應(yīng)用程序的系統(tǒng)對象圖；圖12是根據(jù)經(jīng)由可更換存儲器裝置14從外部供給的應(yīng)用程序操作的，由物理部件(CPC)形成的機器人的硬件圖；和圖13是引入與硬件配置相兼容的中間件的，由多種物理部件(CPC)形成的機器人的圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的機器人硬件配置示意圖。如圖所示，機器人的硬件包括控制子系統(tǒng)10和驅(qū)動子系統(tǒng)50。
控制子系統(tǒng)10包括CPU(中心處理單元)11，主存儲器裝置12，固定存儲器裝置13和可更換的存儲器裝置14。
在系統(tǒng)控制軟件的控制下，作為主控制器的CPU11執(zhí)行如應(yīng)用程序等的與硬件配置無關(guān)的軟件程序，和如中間件等的與硬件配置有關(guān)的軟件程序，從而總地控制整個機器人的操作。
CPU11通過總線連接到各存儲器裝置和其他的電路部件以及外圍裝置。在總線上的每個裝置被賦予唯一的地址(存儲器裝置地址或輸入/輸出地址)，并且CPU111通過指定的地址與特定的裝置通信?？偩€是包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線的普通信號傳輸線。
主存儲器12，一般是由多個DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)形成的易失性存儲器，存儲CPU11的執(zhí)行程序碼，并暫時存儲作業(yè)數(shù)據(jù)。在此實施例中，如從固定存儲器裝置13和可更換存儲器裝置14供給的應(yīng)用程序和中間件等程序碼被展開，即在主存儲器裝置12中存儲空間中被變換(maped)。
固定存儲裝置13是固定到機器人本體上的非可更換的非易失性存儲器。固定存儲裝置13可以由如閃速存儲器等的非易失性的存儲部件形成，它是通過應(yīng)用寫入電壓(write voltage)編程的。
固定存儲器裝置13，用于存儲控制機器人操作和思考的應(yīng)用程序和用于硬件操作的中間件的程序碼。因為固定存儲器裝置13固定到機器人，所以如中間件等的與硬件配置有關(guān)的軟件最好是用配備成它的版本設(shè)定成與機器人交貨時的硬件配置兼容(缺省設(shè)定)，或與標(biāo)準(zhǔn)硬件配置的兼容。
可更換的存儲器裝置14是可拆卸地安裝到機器人的非易失存儲器裝置。例如，可更換存儲器裝置14是一個盒式存儲介質(zhì)，如存儲器條(stick)，并且在使用時裝到預(yù)定的存儲器槽中。
與固定存儲器裝置13相同，可更換存儲器裝置14用于存儲控制機器人的操作和思考的應(yīng)用程序和硬件操作的中間件的程序碼。因為可拆卸安裝到機器人上的可更換存儲器裝置14是在不同的硬件配置之間可交換地使用，所以，用可更換的存儲器裝置14供給更新的軟件程序。將中間件等與硬件配置有關(guān)的軟件存儲在可更換的存儲器裝置14上，以致使得它的版本設(shè)定與機器人交貨的硬件配置(缺省設(shè)定)，或標(biāo)準(zhǔn)硬件配置兼容，不是很必要的。最好是，向應(yīng)用程序所用的硬件配置提供操作環(huán)境的中間件與應(yīng)用程序組合，并且隨后存儲到可更換存儲器裝置14上。
驅(qū)動子系統(tǒng)50包括關(guān)節(jié)執(zhí)行器、每個執(zhí)行器的驅(qū)動電路、檢測操作每個執(zhí)行器的編碼器、以及例如相機和接觸傳感器(這些未示出)之類的傳感器。如圖所示，驅(qū)動子系統(tǒng)50包括驅(qū)動單元，例如頭部單元、軀干單元和各肢體單元。
至少一些驅(qū)動單元是通過安裝、拆卸和交換單元能夠動態(tài)地重新配置的物理部件(CPC或可配置的物理部件)。
在本實施例中，每個物理部件被賦予唯一的標(biāo)記信息，即，部件的ID?？刂谱酉到y(tǒng)10的CPU11(具體地說，CPU11執(zhí)行的系統(tǒng)控制軟件)經(jīng)由一個總線訪問每個安裝的物理部件，從而，向各物理部件傳送控制命令和獲取每各部件的ID。所檢測的ID部件的組合成為機器人的當(dāng)前硬件配置信息。
圖2示出了驅(qū)動子單元50，通過安裝、拆卸和交換CPC部件，修改它的配置。見圖2(a)，安裝如軀干單元，和附到軀干單元的頭部單元和尾部單元等的多個物理部件。見圖2(b)，將作為一個物理部件的輪子安裝到軀干單元。
如圖2(a)和2(b)所示，在硬件配置有實質(zhì)性改變時，通常不使用相同的與硬件配置有關(guān)的軟件程序。例如，用于從頭部單元和尾部單元接收傳感器輸入的中間件，在具有圖2(b)所示的硬件配置的裝置上不能夠操作。反之，設(shè)計用于驅(qū)動和控制移動裝置的肢體的中間件不能夠在具有圖2(b)所示的硬件配置的裝置上操作。
下面參照圖3說明控制機器人的軟件配置。如圖所示，機器人控制軟件包括應(yīng)用層，中間件層和系統(tǒng)控制層。軟件的設(shè)計采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計。根據(jù)其中綜合數(shù)據(jù)和處理過程的所謂“對象”的模塊單元，處理面向?qū)ο蟮能浖?。通過預(yù)定程序設(shè)計接口(也稱為“應(yīng)用程序界面”)，在應(yīng)用層和中間件層之間進行數(shù)據(jù)通信。
應(yīng)用程序包括模型化機器人情感的情感模型、模型化機器人本能的本能模型和模型化學(xué)習(xí)模塊和行為方式的行為模型，所述學(xué)習(xí)模塊連續(xù)地存儲外部事件和與其相響應(yīng)的動作之間的因果關(guān)系。應(yīng)用程序轉(zhuǎn)換根據(jù)傳感器輸入的信息，即外部因素確定的行為模型確定的動作的輸出目的地。
情感模型和本能模型分別接收識別結(jié)果和行為歷史，并管理情感值和本能值。行為模型參考引用這些情感值和本能值。學(xué)習(xí)模型根據(jù)從外部(操縱者)提供的學(xué)習(xí)指南更新行為選擇概率，并向行為模型饋送更新的內(nèi)容。
應(yīng)用程序使用抽象化(abstract)機器人的配置和行為的模型，進行計算處理，并且是不受硬件屬性影響的與硬件配置無關(guān)的軟件程序。
中間件層是提供機器人的基本功能的一組軟件模塊。每個模塊的結(jié)構(gòu)是，由例如機器人的機電特性、規(guī)范和形狀的硬件屬性效果支配的與硬件配置有關(guān)的軟件程序。
中間件層功能上分成識別中間件和輸出中間件。
識別中間件通過系統(tǒng)控制層，從硬件接收例如圖象數(shù)據(jù)、語音數(shù)據(jù)之類的原始數(shù)據(jù)以及由傳感器檢測的其他數(shù)據(jù)，并處理這些數(shù)據(jù)片段。根據(jù)輸入的若干信息片段，中間件進行語音識別，范圍檢測，姿勢檢測，接觸測定，移動檢測和顏色識別，從而獲取識別結(jié)果(如檢測一個球、檢測下落、檢測球本身被擊打、檢測擊打聲、聽見的音符、檢測移動物體、檢測障礙和識別障礙等)。通過應(yīng)用程序接口，將識別結(jié)果報告給較高層的應(yīng)用程序，用于形成行為計劃。
輸出中間件提供行走、移動再現(xiàn)、輸出聲音的合成的各功能，并控制與相應(yīng)于眼睛的LED的照明。具體地說，輸出中間件接收在應(yīng)用層形成的行為計劃，產(chǎn)生機器人的每個功能的機器人每個關(guān)節(jié)、輸出聲音、輸出光(從LED)，和輸出語音的伺服命令值，并輸出這些數(shù)據(jù)片段，即通過一個虛擬機器人執(zhí)行該機器人的作用。在此實施例中，應(yīng)用程序給出抽象的動作命令(例如，向前移動、向后移動、高興、吼叫、睡覺、進行身體鍛煉、驚奇和跟蹤)，從而控制機器人本體上的關(guān)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)和其他輸出單元。
在此實施例中，通過固定存儲器裝置13和可更換的存儲器裝置14將機器人控制軟件饋送到裝置1。
圖4示意示出固定存儲器裝置13提供的軟件配置。
如圖所示，固定存儲器裝置13包括應(yīng)用層，中間件層和系統(tǒng)控制層。在主存儲器裝置12中展開的在各層中的軟件，即在主存儲器裝置12的存儲空間中變換。
因為如上所述，固定存儲器裝置13永久地固定到裝置上，配備諸如中間件等的與硬件配置有關(guān)的軟件程序，使得它的版本設(shè)定為與交貨時的硬件配置兼容(缺省設(shè)定)，或與標(biāo)準(zhǔn)硬件配置兼容。
圖5示出圖4的固定存儲器裝置13提供的軟件配置的改型。
在圖示的例子中，安裝了與不同的硬件配置兼容的多個中間件。為了立即確定在固定存儲器裝置13中的中間件是否能夠驅(qū)動機器人裝置1，固定存儲器裝置13包括說明與每個中間件兼容的硬件配置的兼容的硬件配置信息。固定的存儲器裝置13也包括說明在硬件配置和與其相對應(yīng)的中間件之間的對應(yīng)關(guān)系的查閱表。
系統(tǒng)控制層檢測機器人的硬件配置，參考兼容的硬件配置信息，和硬件-中間件查閱表，然后，選擇地地引入與檢測的硬件配置兼容的中間件。稍后詳細(xì)說明中間件的引入處理過程。
圖6示出了可更換的存儲器裝置14提供的軟件配置。
如圖所示，可更換的存儲器裝置14包括應(yīng)用層和中間件層。在各層中的軟件被展開，即在主存儲器裝置12的存儲空間中被變換。
可更換存儲器裝置14可拆卸和可替換地安裝到機器人本體上，用于在具有不同硬件配置的裝置之間交換地使用。可更換存儲器裝置14的主要用途是，在機器人交貨后，向機器人供給更新的軟件版本，或使用者要用的應(yīng)用程序。設(shè)計在可更換存儲器裝置的14的中間件，以用于適合應(yīng)用程序操作的硬件配置。
取決于裝有可更換存儲器裝置14的目標(biāo)機器人的硬件配置，諸如中間件之類的與硬件配置有關(guān)的軟件程序與硬件是不兼容的，即，不能夠引入。因為原則上應(yīng)用層是與硬件配置無關(guān)的軟件程序，所以，它工作在與機器人的硬件配置兼容的中間件(假設(shè)確保在應(yīng)用程序和中間件之間的兼容性)。
圖7示出圖6的可更換存儲器裝置14提供的軟件配置的一種改型。
在圖示的例子中，安裝與不同硬件配置兼容的多種中間件。為了立即確定在可更換存儲器裝置14中的中間件是否能夠驅(qū)動機器人裝置1，可更換存儲器裝置14包括說明與每個中間件兼容的硬件配置的兼容的硬件配置信息?？筛鼡Q存儲器裝置14也包括說明在硬件配置和與其相對應(yīng)的中間件之間的對應(yīng)關(guān)系的查閱表。
固定存儲器裝置13提供的系統(tǒng)控制層(已說明)檢測機器人的硬件配置，參考兼容的硬件配置信息，和硬件-中間件查閱表，然后，有選擇地引入與檢測的硬件配置相兼容的中間件。
從圖4-圖7可理解，應(yīng)用程序是從各固定存儲器裝置13和可更換存儲器裝置14提供的。應(yīng)用程序與硬件配置無關(guān)。原則上，應(yīng)用程序通過與硬件配置兼容的中間件，對機器人起作用，而與它是在固定存儲器13或是在可更換存儲器14中無關(guān)。
在此實施例中，可更換存儲器裝置14提供的應(yīng)用程序和中間件優(yōu)先安裝。其理由如下。通過利用可更換存儲器裝置14轉(zhuǎn)移軟件，選擇一個更新的軟件版本或使用者要的軟件版本。設(shè)計在可更換存儲器裝置14上的中間件，以供適合應(yīng)用程序的操作的機器人的硬件配置用。
固定存儲器裝置13提供的系統(tǒng)控制層(前述的)引入應(yīng)用程序和中間件。具體地說，系統(tǒng)控制層檢測機器人的硬件配置，參考兼容的硬件配置信息和硬件-中間件查閱表，然后，有選擇地引入與檢測的配件配置兼容的中間件。稍后詳細(xì)說明中間件的引入過程。
圖8是示出此實施例的機器人的操作方式。如圖所示，機器人在三種操作方式中操作，即，“最佳匹配操作方式”，“相互兼容操作方式”，和“固定操作方式”。
在最佳匹配操作方式中，使用從可更換存儲器裝置的14引入的應(yīng)用程序和中間件。
在此操作方式中，響應(yīng)于使用者的要求，在機器人交貨后向機器人動態(tài)地提供應(yīng)用程序。根據(jù)應(yīng)用程序的操作設(shè)計的中間件也可以從使用的可更換的存儲器裝置14引入。
在相互兼容的操作方式中，從可更換的存儲器裝置14引入的應(yīng)用程序影響從固定存儲器裝置13引入的中間件。
在此操作方式中，響應(yīng)于使用者的要求，在機器人交貨后向機器人動態(tài)地提供應(yīng)用程序。
通過提供一種預(yù)定的程序設(shè)計接口，即提供可更換存儲器裝置14的應(yīng)用程序和固定存儲器裝置13的中間件之間的兼容性，實現(xiàn)這個操作方式。
在固定操作方式中，應(yīng)用程序和中間件都從固定的存儲器裝置13引入。
因為更新的軟件版本或使用者需要的軟件版本在裝置之間轉(zhuǎn)移，所以，優(yōu)先從可更換的存儲器裝置進行所述軟件的引入。即，機器人以最佳操作方式、相互兼容操作方式和固定操作方式的優(yōu)先順序進行。在可更換的存儲器裝置14沒有裝到機器人中時，進行固定操作方式。
下面說明向機器人引入軟件的過程。
圖9是引入中間件和應(yīng)用程序的處理順序流程圖。在機器人本體的引導(dǎo)過程中，固定存儲器裝置13提供的系統(tǒng)控制層(前面已說明的)執(zhí)行這個引入處理過程。下面根據(jù)這個流程圖說明軟件的引入過程。
系統(tǒng)控制層經(jīng)由總線訪問每個硬件的每個物理部件(CPC)，讀出每個部件的部件ID，并獲取硬件配置(步驟S1)。
系統(tǒng)控制層試圖訪問可更換存儲器裝置14(步驟S2)。
在可更換存儲器裝置14未安裝時，從固定存儲器裝置13引入中間件和應(yīng)用程序，在主存儲器裝置12上展開(步驟S10，和步驟S11)，激活固定操作方式。
在步驟S10當(dāng)從固定存儲器裝置13引入中間件時，系統(tǒng)控制層參考在固定存儲器裝置13中的硬件配置信息和硬件-中間件查閱表，并且選擇地引入與在步驟S1中檢測的硬件配置兼容的中間件，即在主存儲器裝置12上展開中間件。
另一方面，在機器人本體上安裝可更換存儲器裝置14時，則系統(tǒng)控制層讀出在可更換存儲器裝置14內(nèi)的兼容的硬件配置信息，將兼容的硬件配置信息與在步驟S1中檢測的機器人本體的硬件配置比較，并且檢查與中間件的兼容性(步驟S4和步驟S5)。
當(dāng)在可更換存儲器裝置14中沒有發(fā)現(xiàn)與機器人本體的硬件配置吻合的硬件配置信息時，則在可更換存儲器裝置14中沒有在機器人本體上可操作的中間件。此時，從固定存儲器裝置13引入中間件，即在主存儲器裝置12上展開(步驟S8)。另外，從可更換存儲器裝置14引入應(yīng)用程序，即在主存儲器裝置12上展開(步驟S9)，因此激活相互兼容的操作方式。
在步驟S8從固定存儲器裝置13引入中間件時，系統(tǒng)控制層可以參考在固定存儲器裝置13中的兼容的硬件配置信息和硬件-中間件查閱表，并且可以選擇地引入與在步驟S1中檢測的硬件配置相兼容的中間件。
當(dāng)在可更換存儲器裝置14中發(fā)現(xiàn)有與現(xiàn)有的機器人本體的硬件配置吻合的硬件配置信息時，則系統(tǒng)控制層參考硬件-中間件查閱表，以檢查是否存在與機器人本體的硬件配置兼容的中間件。在主存儲器裝置12上引入，即展開中間件(步驟S6)。連續(xù)地，系統(tǒng)控制層從可更換存儲器裝置的14引入應(yīng)用程序，即在主存儲器裝置12上展開應(yīng)用程序，并且激活最佳匹配操作方式。
圖10示出用于獲取現(xiàn)有機器人的硬件配置以及用于將硬件配置與兼容的硬件配置信息相比較的處理過程。系統(tǒng)控制層進行硬件配置信息的比較處理過程。下面將通過面向?qū)ο蟮木幊贪惭b的系統(tǒng)控制層稱為“系統(tǒng)對象”。
在圖示的例子中，現(xiàn)有的機器人本體包括物理部件(CPC)，如軀體單元、肢體單元、頭部單元和尾部單元。系統(tǒng)對象通過總線訪問在硬件中的物理部件，獲取每個部件的ID。此時，機器人的硬件配置是{軀體ID、肢體I、尾部ID和頭部ID}。
固定存儲器裝置13和可更換存儲器裝置14分別具有被稱之為設(shè)計A和設(shè)計B的兼容的硬件配置信息文件。這里，設(shè)計A包括兼容的硬件配置{軀體ID、肢體ID、尾部ID和頭部ID}，設(shè)計B包括兼容的硬件配置{軀體ID和四輪ID}。
系統(tǒng)對象將從現(xiàn)有的機器人本體獲取的硬件配置信息與各兼容的硬件配置信息比較，并且選擇與現(xiàn)有機器人裝置兼容的硬件配置信息文件。如在圖示的例子中所示的，選擇與設(shè)計A相關(guān)的兼容的硬件配置信息。
系統(tǒng)對象參考在固定存儲器裝置13或在可更換存儲器裝置14中的硬件-中間件查閱表，搜索確定在硬件配置中與機器人兼容的中間件。并且引入該中間件和應(yīng)用程序。
圖11示出了引入中間件和應(yīng)用程序，即，在主存儲器裝置12上展開中間件和應(yīng)用程序的系統(tǒng)對象。
在此實施例中應(yīng)用程序和中間件是通過面向目標(biāo)編程設(shè)計的。
由對象X，對象Y和對象Z構(gòu)成的應(yīng)用文件存儲在可更換存儲器裝置14中。每個對象通過虛擬對象與系統(tǒng)對象通信。
由對象A、對象B和對象C構(gòu)成的中間件文件存儲在固定存儲器裝置13中。每個對象通過虛擬對象與系統(tǒng)對象通信。中間件與上述設(shè)計A的硬件配置信息兼容。
由對象D和對象E構(gòu)成的中間件文件存儲在可更換存儲器裝置14中。每個對象通過虛擬對象與系統(tǒng)對象通信。中間件與上述設(shè)計B的硬件配置兼容。
現(xiàn)在，系統(tǒng)對象確定現(xiàn)有機器人的硬件配置信是設(shè)計A。此時，系統(tǒng)對象在可更換存儲器裝置14和固定存儲器裝置13每個中的硬件-中間件查閱表中搜索與在固定存儲器裝置13中的設(shè)計A兼容的中間件文件。通過虛擬對象，引入形成中間件文件的對象A、對象B和對象C，即在主存儲器12上展開。
通過虛擬對象，系統(tǒng)對象與在可更換存儲器裝置14中形成應(yīng)用文件的對象通信，從而引入形成應(yīng)用程序的對象X、對象Y和對象Z，即將這些對象在主存儲器12上展開。
在固定存儲器裝置13的中間件文件中，通過用現(xiàn)有對象替換虛擬對象一部分，并且提供在主存儲器裝置12上裝入結(jié)果的文件，進行中間件引入。提供系統(tǒng)對象進行了該存儲器的裝入操作。
下面說明驅(qū)動機器人的應(yīng)用程序的交換處理過程。
如上所述，除了應(yīng)用程序外，用于該應(yīng)用程序的中間件也存儲在可更換存儲器裝置14中，如存儲條中。當(dāng)在機器人裝置配備有硬件配置，在所述的硬件配置中用于該應(yīng)用程序的中間件是可操作時，則從可更換存儲器裝置的14引入所述中間件，而不是在固定存儲器裝置13中的中間件。否則，從可更換存儲器裝置14引入的應(yīng)用程序是在從固定存儲器裝置13引入的中間件上操作。
圖12示出了根據(jù)通過可更換存儲器裝置14從外部提供的應(yīng)用程序所操作的由多個物理部件(CPC)形成的機器人的硬件。
所述機器人的本體包括，例如，實現(xiàn)四腿動作的物理部件(CPC)組，和提供四腿CPC組的操作環(huán)境的四腿中間件(暫時術(shù)語)。在此例中，四腿中間件是從固定存儲器裝置13引入的。被稱為與現(xiàn)有機器人硬件配置緊密相關(guān)的“根CPC”。
在動作1階段，從可更換存儲器裝置14引入的應(yīng)用程序A，在根CPC中間件上，驅(qū)動并控制四腿CPC組。
在動作2階段，從可更換存儲器裝置的14引入的應(yīng)用程序B，在根CPC中間件上，驅(qū)動和控制四腿CPC組。
在動作2階段，再次從可更換存儲器裝置14引入的應(yīng)用程序A，在根CPC中間件上，驅(qū)動和控制四腿CPC。
下面說明提供機器人的操作環(huán)境的中間件的交換處理過程。
可拆卸和和交換地安裝形成機器人本體的物理部件的至少一個，通過交換物理部件修改CPC組。例如，作為移動裝置的四條腿可以用四個輪代替，配置成具有四個輪的CPC組的機器人。
以這種方式動態(tài)改變硬件配置時，提供操作環(huán)境的中間件需要從CPC中間件(四腿CPC)改變成四輪CPC組驅(qū)動的中間件。此時，與應(yīng)用程序相同地，通過可更換存儲器裝置14從外部饋送新的中間件，然后所述中間件被引入到主存儲器裝置12。
除了應(yīng)用程序外，可更換存儲器裝置14還存儲與打算用的應(yīng)用程序的硬件配置相兼容的中間件。在裝有可更換存儲器裝置14的機器人裝有硬件配置時，從可更換存儲器裝置14引入中間件，并且因此提供了操作環(huán)境。否則，在固定存儲器裝置14的中間件提供的自然操作環(huán)境下，執(zhí)行從可更換存儲器裝置14引入的應(yīng)用程序。
圖13示出了引入與硬件配置兼容的中間件的由多個物理部件(CPC)組形成的機器人。
參見圖13(a)，機器人包括在交貨時缺省設(shè)定的四條腿CPC組。此時，機器人備有從固定的存儲器裝置13引入的根CPC中間件提供的操作環(huán)境。在根CPC中間件上執(zhí)行通過使用者交換的可更換存儲器裝置14引入的各種應(yīng)用程序(在圖示的例中應(yīng)用程序A)。
參見圖13(b)，通過機器人CPC交換操作，將硬件配置從四腿CPC組改變到四輪CPC組。此時，四腿根CPC中間件不再能使用。用于四輪CPC組驅(qū)動的中間件，即，四輪根CPC中間件，通過可更換存儲器裝置14從外部引入。在四輪根CPC中間件提供的操作環(huán)境下執(zhí)行通過可更換存儲器裝置14引入的各種應(yīng)用程序(在圖示的例中的應(yīng)用程序B)。
參見圖13(c)，機器人的硬件配置保持未從四輪CPC組改變，但是操作環(huán)境改變到具有四輪CPC組驅(qū)動的新的功能的中間件，即，四輪驅(qū)動的新的根CPC組。通過可更換存儲器裝置14，從外部引入用于新四輪CPC組驅(qū)動的中間件，即，新四輪根CPC中間件。在新的四輪根CPC中間件提供的操作環(huán)境下執(zhí)行通過可更換存儲器裝置14引入的各種應(yīng)用程序(圖示例中的應(yīng)用程序B)。
應(yīng)注意，通過連續(xù)地引入與現(xiàn)有的機器人的硬件配置兼容的中間件，在各種硬件配置的機器人上執(zhí)行相同的應(yīng)用程序。
這個實施例是基于假設(shè)獨立地處理相對較小地依賴于硬件的軟件層，即，應(yīng)用程序，和相對較多依賴硬件的軟件層，即，中間件層。在應(yīng)用程序和客戶的獨立性確保的情況下，執(zhí)行以下功能(1)單一的應(yīng)用程序可以與具有各種硬件配置的機器人兼容。(使用者可以從機器人向機器人轉(zhuǎn)移使用者本身擁有(發(fā)展)的應(yīng)用程序，或可以循環(huán)使用用于銷售的應(yīng)用程序。)(2)在具有單一硬件配置的機器人上，產(chǎn)生與各種應(yīng)用程序兼容的中間件。因為中間件具有高重新使用性，所以應(yīng)用程序的開發(fā)效率提高。
(3)即使在具有相同的硬件配置的機器人上相同的應(yīng)用程序，通過改變中間件能夠強化現(xiàn)有的表達能力和可控制性。
(4)因為確保二進制(binary)的兼容性，所以能夠從可更換存儲器裝置14向機器人下載應(yīng)用程序或中間件等的二進制編碼。因此，在享有上述的優(yōu)點的同時，能夠簡單地互換軟件。在沒有編輯作業(yè)情況下，進行軟件交換。
(5)因為應(yīng)用程序與中間件無關(guān)，所以，軟件開發(fā)銷售商能夠在他們的專業(yè)領(lǐng)域集中功能開發(fā)。例如，開發(fā)控制系統(tǒng)的銷售商集中中間件的開發(fā)，并且使用各種應(yīng)用程序。
附錄已就特定實施例詳細(xì)說明了本發(fā)明。但是，業(yè)內(nèi)人士明了，在不偏離本發(fā)明范圍的前提下能夠容易地修改和改變所述實施例。
本發(fā)明的應(yīng)用對象不一定限于所謂的機器人。本發(fā)明同樣能夠應(yīng)用于利用電和磁效應(yīng)移動模仿人類行為的任何機械。例如，本發(fā)明能夠應(yīng)用于其他工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品，例如玩具。
參照示范實施例公開了本發(fā)明，不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。在確定本發(fā)明范圍時應(yīng)參照權(quán)利要求。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明提供一種優(yōu)良的機器人控制系統(tǒng)和引入機器人控制軟件程序的方法，所述系統(tǒng)使用軟件程序控制帶關(guān)節(jié)的機器人，如用腿行走類型的機器人。
本發(fā)明提供一種優(yōu)良機器人的控制系統(tǒng)和引入機器人控制軟件程序的方法，所述系統(tǒng)使用軟件程序控制帶關(guān)節(jié)的機器人，在一個操作單元如頭部單元或肢體單元安裝、拆卸或交換時，所述機器人能夠本質(zhì)上改變硬件配置。
本發(fā)明提供一種優(yōu)良的機器人控制系統(tǒng)和引入機器人控制軟件程序的方法，所述系統(tǒng)使用很大程度與硬件配置有關(guān)的軟件層和與硬件配置無關(guān)的軟件相組合形成的軟件程序，控制帶關(guān)節(jié)的機器人。
本發(fā)明提供一種機器人控制系統(tǒng)和引入機器人控制軟件的方法，所述系統(tǒng)通過動態(tài)修改與硬件配置有關(guān)的軟件層，如中間件，和與硬件無關(guān)的軟件程序?qū)樱鐟?yīng)用程序，的組合，控制帶關(guān)節(jié)的機器人。
本發(fā)明包括存儲機器人的與硬件配置有關(guān)的軟件程序的多個組的存儲器裝置和存儲機器人的與硬件配置無關(guān)的軟件程序的多個組的存儲器裝置，在機器人的啟動時，或在執(zhí)行軟件程序時，從前者存儲器裝置引入與機器人硬件配置兼容的軟件程序，并將所述軟件程序與不依賴與硬件配置的軟件組動態(tài)組合。因此，恰當(dāng)?shù)乜刂茩C器人，從而滿足使用者的需要。
權(quán)利要求
1.一種機器人控制系統(tǒng)，用于控制包含使用與硬件有關(guān)的軟件程序和與硬件無關(guān)的軟件程序的多個硬件元件組合的機器人，所述機器人的控制系統(tǒng)包括與硬件無關(guān)的軟件程序提供裝置，用于提供與硬件無關(guān)的軟件程序；與硬件有關(guān)的軟件程序提供裝置，用于提供至少一個與硬件有關(guān)的軟件程序；硬件配置信息獲取裝置，獲取機器人的硬件配置信息；與硬件有關(guān)的軟件程序選擇裝置，用于在與硬件有關(guān)的軟件提供裝置中，選擇與硬件配置信息獲取裝置獲取的硬件配置信息相兼容的與硬件有關(guān)的軟件程序；和軟件引入裝置，用于向所述系統(tǒng)引入由與硬件無關(guān)的軟件程序提供裝置提供的與硬件無關(guān)的軟件程序和由與硬件有關(guān)的軟件選擇裝置選擇的與硬件有關(guān)的軟件程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的機器人控制系統(tǒng)，還包括永久固定到機器人本體上的存儲器裝置，其中，由所述固定的存儲器裝置提供與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)軟件程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的機器人控制系統(tǒng)，還包括可更換地安裝到機器人本體的存儲器裝置，其中，由所述可更換的存儲器裝置提供與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)的軟件程序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的機器人控制系統(tǒng)，還包括永久固定到機器人本體上的存儲器裝置和可更換地安裝到機器人本體的存儲器裝置，其中，由所述固定的存儲器裝置和可更換的存儲器裝置提供與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)軟件程序，和其中所述軟件從可更換的存儲器裝置引入預(yù)先放置在其中的與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)軟件程序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的機器人控制系統(tǒng)，其中當(dāng)在可更換的存儲器裝置中不存在可用的與硬件無關(guān)的軟件程序和/或可用的與硬件有關(guān)的軟件程序時，或在未安裝可更換的存儲器裝置時，所述軟件引入裝置從固定存儲器裝置引入與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)的軟件程序。
6.一種機器人控制軟件程序引入方法，用于向包含多個硬件配置元件組合的機器人引入與硬件有關(guān)的軟件程序和與硬件無關(guān)的軟件程序，該方法包括與硬件無關(guān)的軟件程序提供步驟，用于提供與硬件無關(guān)的軟件程序；與硬件有關(guān)的軟件程序提供步驟，用于提供至少一個與硬件有關(guān)的軟件程序；硬件配置信息獲取步驟，用于獲取機器人的硬件配置信息；與硬件有關(guān)的軟件程序選擇步驟，用于選擇在硬件配置信息獲取步驟中獲取的和在與硬件有關(guān)的軟件提供步驟中提供的與硬件配置信息相兼容的與硬件有關(guān)的軟件程序；和軟件引入步驟，向系統(tǒng)引入在與硬件無關(guān)的軟件程序提供步驟中提供的與硬件無關(guān)的軟件程序，和在與硬件有關(guān)的軟件選擇步驟中選擇的與硬件有關(guān)的軟件程序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的機器人控制軟件程序引入方法，其中所述機器人包括永久固定到機器人本體上的存儲器裝置，其中，由所述固定的存儲裝置提供與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)軟件程序。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的機器人控制軟件程序引入方法，其中所述機器人包括可更換地安裝到機器人本體的存儲器裝置，其中，由所述可更換的存儲器裝置提供與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)軟件程序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的機器人控制軟件程序引入方法，其中所述機器人包括永久固定到機器人本體上的存儲器裝置和可更換地安裝到機器人本體的存儲器裝置，其中，所述固定的存儲器裝置和可更換的存儲器裝置提供與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)軟件程序，和所述軟件引入步驟從可更換的存儲器裝置引入預(yù)先放置在其中的與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)軟件程序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的機器人控制軟件程序引入方法，其中當(dāng)在可更換的存儲器裝置中不存在可用的與硬件無關(guān)的軟件程序和/或可用的與硬件有關(guān)的軟件程序時，或在未安裝可更換的存儲器裝置時，所述軟件引入裝置從固定存儲器裝置引入與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)的軟件程序。
11.一種機器人控制系統(tǒng)，用于控制包含使用與硬件有關(guān)的軟件程序和與硬件無關(guān)的軟件程序的多個硬件組合的機器人，其中通過永久固定到機器人本體的存儲器裝置和可更換安裝到機器人本體的存儲器裝置提供與硬件無關(guān)的軟件程序和/或與硬件有關(guān)的硬件程序，其中機器人控制系統(tǒng)以最佳匹配操作方式、相互兼容操作方式和固定操作方式中的一種方式控制機器人，在最佳匹配操作方式中，使用從可更換存儲器裝置引入的與硬件配置有關(guān)的軟件程序和與硬件配置無關(guān)的軟件程序控制機器人，在相互兼容操作方式中，使用從固定存儲器裝置引入的與硬件配置有關(guān)的軟件程序和從可更換存儲器的裝置引入的與硬件無關(guān)的軟件程序控制機器人，和在固定操作方式中，使用從固定存儲器裝置引入的與硬件有關(guān)的軟件程序和與硬件無關(guān)的軟件程序控制機器人。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的機器人控制系統(tǒng)，其中選擇最佳匹配操作方式、相互兼容操作方式和固定操作方式之一。
全文摘要
通過動態(tài)修改與硬件有關(guān)的中間件層和硬件無關(guān)的應(yīng)用層的組合控制的帶關(guān)節(jié)的機器人。一機器人控制系統(tǒng)包括存儲多組機器人的與硬件有關(guān)的軟件程序的存儲器裝置和存儲機器人的與硬件無關(guān)的軟件程序存儲器裝置。為了操作該機器人，從前者存儲器裝置引入適合于機器人硬件配置的軟件應(yīng)用程序，并且與與硬件無關(guān)的軟件程序組相組合。因此，恰當(dāng)?shù)乜刂扑鰴C器人，滿足使用者需要。
文檔編號B25J5/00GK1395521SQ01803906
公開日2003年2月5日 申請日期2001年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月11日
發(fā)明者坂本隆之, 尾山一文 申請人:索尼公司