本发明专利技术提出一种机器人图形化编程系统中编程及编译的设计方法。根据机器人运动控制特征，将字符代码封装为图形控件的形式提供给用户，大大降低编程难度，提高编程效率；在编译器语法分析阶段，采用预先推导模式进行语法分析，减少预测查询次数，省去了部分语法产生式分析所需的时间，实现字符串语法结构的快速分析，提高了编译效率；利用mono运行环境作为编译器后端，使得编译器前后端的体系架构相对独立，具有良好的扩展性和可移植性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出。根据机器人运动控制特征，将字符代码封装为图形控件的形式提供给用户，大大降低编程难度，提高编程效率；在编译器语法分析阶段，采用预先推导模式进行语法分析，减少预测查询次数，省去了部分语法产生式分析所需的时间，实现字符串语法结构的快速分析，提高了编译效率；利用mono运行环境作为编译器后端，使得编译器前后端的体系架构相对独立，具有良好的扩展性和可移植性。【专利说明】-种机器人图形化编程系统中编程及编语的设计方法
本专利技术设及一种机器人图形化编程控制方法，具体是指一种图形化编程系统中编 程及编译的设计方法。
技术介绍
机器人编程系统是操作人员控制机器人完成一定动作或作业任务的操作系统，随 着机器人研究的不断深入和机器人领域的不断发展，机器人编程控制系统的研究也愈发重 要。 但是，自机器人诞生W来，所采用的编程系统都是开发者基于自己产品的独立结 构开发的；使用专用的机器人语言编程，专用的硬件结构，机器人控制算法固化在ROM中， 系统功能的修改性与扩展性较差。另一方面，目前市场上大多数机器人控制平台采用文本 编辑的方式进行程序的编写，在文本编辑方式中，所有的程序代码均需要手工输入，不可避 免会有一些拼写上的错误，增加了程序调试的难度和时间。同时，采用文本编辑方式的前提 条件是必须熟悉所使用的编程语言的语法，而由于机器人控制设及大量算法，导致了编程 语言的复杂性，需要操作人员具有专业的编程知识，不能很快的投入到使用中。 针对W上问题，国内外进行了一系列研究。徐成提出基于事件驱动的机器人图形 化编程思想，利用图形的特征区分不同的编程单元，同时采用积木式的编程方法，大大降低 了开发人员在编程过程中的出错率，节省了机器人系统的开发周期。张琪采用基于结构化 的数据流的编程方式，结合图形化编程语言的特点设计了图形化编程的机器人专用软件研 究系统（GR4巧，用户通过构建流程图的形式，完成程序设计。魏兰提出了一种基于图形化 编程的机器人软件系统的总体结构设计，包括软件结构的总体设计思路，主要处理从流程 图式的图形化结构到类C语言的转换，再将该种类C语言翻译转换为下位机所能识别的目 标代码。Jianfei Mao和Antonio Benitez利用构建机器人3D模型的形式动态辅助编程。 Germano Veiga设计了一种用户期望草图结合S维技术调整的编程模式。曹建福采用了基 于构件的组态结构，提出了一种柔性的机器人控制软件结构，所有软件模块都按标准接口 进行封装，它可解决基于嵌入式系统的机器人控制功能重构问题。Omar A化esti讨论了一 种通用的机器人虚拟机概念Rovim，来解决控制软件对硬件的依赖。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机器人图形化编程控制系统的设计方法，实现和提高 机器人编程系统中编程和编译的效率。本专利技术提供的技术方案如下： 机器人图形化编程系统的执行步骤为： 1、图形化编程。基于机器人控制特性对图形控件进行分类，将机器人基本动作、条 件判断、循环等函数代码封装为图形控件的模式提供给用户。用户通过对该些图形控件的 调用设计机器人任务程序，并通过代码转换机制将图形化代码转化成字符源代码。 [000引 2、编译器。编译器读取字符源代码，并将其转换成中间语言形式，主要步骤为： (a)词法分析，读取源程序，按规定类型识别并区分单词，并输出相应的单词流信 息。 化）语法分析，解析词法分析步骤中得到的单词流，根据指定文法，采用预先推导 的模式建立产生式推导预测表，减少预测查询次数，省去了中间部分语法产生式分析过程， 实现语法结构的快速分析。 (C)语义分析和中间代码转换，根据语法分析树审查源程序有无语义错误，将代码 转换成IL中间语言的形式。 3、虚拟机。利用mono虚拟机，调用机器人控制算法相关函数，对IL中间代码进行 解析，生成机器人控制器能够识别的目标代码。 本专利技术优点如下；本专利技术提出一种机器人图形化控制编程系统中编程及编译的设 计方法。根据机器人运动控制特征，将字符代码封装为图形控件的形式提供给用户，大大降 低编程难度，提高编程效率；在编译器语法分析阶段，采用预先推导模式进行语法分析，减 少预测查询次数，省去了部分语法产生式分析所需的时间，实现语法结构的快速分析，提高 了编译效率。采用mono运行环境作为编译器后端，使得系统体系架构相对独立，具有良好 的扩展性和可移植性。 【专利附图】【附图说明】 图1本专利技术总体执行流程图 图2本专利技术图形化编程模式示意图 图3本专利技术编译器语法分析阶段预先推导模型图 【具体实施方式】 为实现专利技术目的，使技术方案和特点更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例， 对本专利技术作进一步说明： 附图1是本专利技术的机器人图形化编程控制系统整体执行流程图。 流程包括图形化编程、编译、虚拟机解析，具体实现如下： 一、图形化编程 根据机器人运动控制特性，对图形化控件进行分类，主要包括W下几种类型： 机器人图形化编程控件分类表 【权利要求】1. 本专利技术的目的在于提供；其 特征是：根据机器人运动控制特征，将字符代码封装为图形控件的形式提供给用户，大大降 低编程难度，提高编程效率；在编译器语法分析阶段，采用预先推导模式进行语法分析，减 少预测查询次数，省去了部分语法产生式分析所需的时间，实现语法结构的快速分析，提高 了编译效率；采用IL中间语言和mono运行环境作为编译器后端，使得编译器前后端的体系 架构相对独立，具有良好的扩展性和可移植性；包含如下几个步骤： 一、 图形化编程；基于机器人控制特性对图形控件进行分类，将机器人基本动作函数、 条件判断、循环、函数调用等代码封装为图形控件的模式提供给用户；用户通过对这些图形 控件的调用设计机器人任务程序，并通过代码转换机制将图形化代码转化成字符源代码； 二、 编译器；编译器读取字符源代码，并将其转换成中间语言形式，主要步骤为： (a) 词法分析，读取源程序，采用正规表达式（regularexpression)模式描述一个词 法单元的词素可能具有的形式，据此构造识别各类单词的状态转换图识别单词，并输出相 应的单词流信息； (b) 语法分析，解析词法分析步骤中得到的单词流，根据指定文法，采用预先推导模式 进行语法分析，减少预测查询次数，省去了部分语法产生式分析所需的时间，实现语法结构 的快速分析； (c) 语义分析和中间代码转换，遍历语法分析树，审查源程序有无语义错误，采用语法 制导翻译的形式将代码转换成IL中间语言的形式； 三、 虚拟机；利用mono虚拟机，调用机器人控制算法相关函数，对IL中间代码进行解 析，生成机器人控制器能够识别的目标代码。2. 根据权利要求1所述，其特征 在于，第二步所述的编译器语法分析阶段，预先推导模式为：对预测分析表进行二次推导， 将部分产生式预测提前进行，建立预先推导分析表进行语法分析，执行步骤如下： 第一步：计算FIRST(A)和FOLLOW(A)，并对每个产生式A-a构建预测分析表M； 第二步：对表M进行二次推导，建立预先推导分析表PreM，二次推导规则如 下本文档来自技高网...
【技术保护点】
本专利技术的目的在于提供一种机器人图形化编程系统中编程及编译的设计方法；其特征是：根据机器人运动控制特征，将字符代码封装为图形控件的形式提供给用户，大大降低编程难度，提高编程效率；在编译器语法分析阶段，采用预先推导模式进行语法分析，减少预测查询次数，省去了部分语法产生式分析所需的时间，实现语法结构的快速分析，提高了编译效率；采用IL中间语言和mono运行环境作为编译器后端，使得编译器前后端的体系架构相对独立，具有良好的扩展性和可移植性；包含如下几个步骤：一、图形化编程；基于机器人控制特性对图形控件进行分类，将机器人基本动作函数、条件判断、循环、函数调用等代码封装为图形控件的模式提供给用户；用户通过对这些图形控件的调用设计机器人任务程序，并通过代码转换机制将图形化代码转化成字符源代码；二、编译器；编译器读取字符源代码，并将其转换成中间语言形式，主要步骤为：(a)词法分析，读取源程序，采用正规表达式(regular expression)模式描述一个词法单元的词素可能具有的形式，据此构造识别各类单词的状态转换图识别单词，并输出相应的单词流信息；(b)语法分析，解析词法分析步骤中得到的单词流，根据指定文法，采用预先推导模式进行语法分析，减少预测查询次数，省去了部分语法产生式分析所需的时间，实现语法结构的快速分析；(c)语义分析和中间代码转换，遍历语法分析树，审查源程序有无语义错误，采用语法制导翻译的形式将代码转换成IL中间语言的形式；三、虚拟机；利用mono虚拟机，调用机器人控制算法相关函数，对IL中间代码进行解析，生成机器人控制器能够识别的目标代码。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：白瑞林，张涛，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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