面向开放式工业机器人解释器的开发

第3期

2013年3月

机械设计与制造

MachineryDesign＆Manufacture

253

面向开放式工业机器人解释器的开发

王宇林，李琳

（华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640）

摘要：提出了一种面向开放式工业机器人解释器的开发方法。利用该方法在VisualStudio2005集成开发环境下，针对工业机器人应用平台，并提出—种基于正则表达式、XML技术关键技术，融合解释器模式和职责链模式的设计模式编程思想，使得所设计的解释器系统具有功能命令可扩充性，代码可维护性，系统开发周期短，解释效率高的特点，通过仿真实例证明可以很好地解释工业机器人运动程序，适用于机器人控制系统平台的开发，为解释器的开发提供了一种参考。关键词：机器人解释器；解释器；职责链；XML中图分类号：TH16

文献标识码：A

文章编号：1001-3997（2013）03-0253-03

ImplementationofIndustrialRobotInterpretorofOpenArchitecture

WANGYu-lin，LILin

（DepartmentofMechanicalandAutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，GuangdongGuangzhou510640，China）

Abstract：Animplementationmethodofindustrialrobotinterpreterforopenarchitectureisproposed.Usingthedesignpattern，withtheinterpreterpattern，thechainofresponsibilitypatternwereintegrated，andthekeytechnologiesofXMLandregexwereproposed，makingthisinterpretersystemscalable，codemaintainable，thedevelopmentcycleshortened，andefficiencyofandcanbeappliedinterpretinghigh.Simulationexamplesshowedthatitcanexplainthemovementprogramofindustrialrobot，providingareferenceforthedevelopmentoftheinterpreter.tothedevelopmentoftherobotcontrolsystemplatform，

KeyWords：RobotInterpreter；Interpreter；ChainofResponsibility；XML

1引言

工业机器人替代人类作业在结构化的工业现场中，将人类从繁重的、单调的、甚至危险的作业环境中解放出来。机器人解释器作为机器人系统的一个模块，其主要功能是将用文本格式（ASCⅡ码）表示的机器人运动程序，以程序段为单位转换为后续所以机器人解释器是机器人系统程序所需要的数据结构或格式。

软件的关键部分，其功能的强弱将会影响到工业机器人的性能[1]。在解释器的研究中，文献[2]使用LEX和YACC来自动构造解释文献[2]提出器，开发出了一套数控系统平台NC代码解释器软件；了用职责链的设计模式来构建命令解释器，并且在AutoCAD平台上得到应用；文献[3]提出了一种基于XMLschema映射的智能文本解释器构造方法，同时具有良好的维护性；文献[4]在对各种类型的解释器研究后得出有效的解释器开发方法远比硬件支持要重要的结论。

为此，提出一种开放式工业机器人运动代码解释器的开发方法，该方法通过设计模式的运用，将解释器模式和职责链模式使得所设计的解释器系统具有功相融合，运用XML等关键技术，能命令可扩充性，代码可维护性的特点，并且基于MeasurementStudio8.1仿真工具给出一个成功的应用例子。

2基于XML的解释器设计

目前不少学者使用LEX和YACC来自动构造解释器

[2，6-7]

，针

对复杂数据结构和语句的程序设计语言来说，其效果是明显的。但对于工业机器人解释器，采用手工编写的词法、语法分析程序更适合：一方面机器人运动程序语言比较简洁，没有复杂的数据“MOVLP1，P2，V=12”即可实现通过两结构和多变的语法形式，如点的直线运动；另一方面采用手工编写的分析程序往往分析速度更快，可以满足机器人控制系统的实时性要求。

为了实现机器人解释器的开放性，在修改、添加和删除个别指令时程序代码无需做较大的改动，这要求语法规则文件和程序代码之间的耦合度尽可能小，因此把语法规则文件和程序代码之设计的解释器主要有五大模块所组成：词法分析、语法间相分离。

分析、语义分析、中间数据生成和执行，给出一种适用于工业机器人解释器的模型，机器人解释器模型，如图1所示。

XML（ExtensibleMarkupLanguage，可扩展标记语言），XML以树形结构包含和描述数据，数据类型（数据结构）以及文档结构，用于描述其他语言，而且突破了HTML固定标记集合的约束，可以使用标记（语义）来界定和说明所要描述的数据，是一种可扩展的跨平台的数据表示和交换技术的元语言[9]。

来稿日期：2012-05-20

作者简介：王宇林，（1986-），男，广东吴川人，在读硕士研究生，主要研究方向：机器人技术与工程应用

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