一种支持自适应程序设计的移动机器人中间件.pdf

第 39卷 第 10期 计 算 机 科 学 Vo1．39No．10 2012年 10月 Computer Science 0ct2012 一 种支持 自适应程序设计 的移动机器人中间件 陈 昊 孙 辉 许 畅 马晓星 (南京大学软件新技术国家重点实验室 南京 210O46) (南京大学计算机科学与技术系 南京210046) 摘 要 机器人控制中间件是软件 中间件设计研究领域的一个热点。为了开发一种支持 自适应程序设计的移动机器 人中间件平台，首先提出这种中间件平台需要满足的设计要求：跨底层硬件平台、保证服务质量以及具备一定的 自适 应能力。从Java虚拟机的移植、服务质量表现形式的选择、自适应机制及SCC(Sensor／Compute／Contro1)设计结构的 应用 4个方面来阐述此中间件平台的设计思路和开发过程。最后，通过真实实验的数据对比，说 明此中间件可为移动 ：机器人程序的有效开发提供服务质量保证。 关键词 移动机器人中间件，自适应能力，服务质量保证，SCC结构 中图法分类号 TP301 文献标识码 A M obileRobotM iddlewareSupportingSelf-adaptiveProgramming CHEN Hao SUN Hui XU Chang MA Xiao-xing (StateKeyLabforNovelSoftwareTechnology，NanjingUniversity，Nanjing210046，China) (DepartmentofComputerScienceandTechnology，NanjingUniversity，Nanjing210046，China) Abstract RobotmiddlewaresystemsfacilitatethedevelopmentofselLadaptiverobotapplicationsbyprovidingasetof high-levelsensor／actuatorAPIsthatabstractandhidetheheterogeneityofdifferenthardwareplatforms．W epresented amiddlewareinfrastructuresupportingself-adaptiveprogrammingonmobilerobotsystems．ItaimstocopewithCROSS- platform issuesandprovideguaranteefortheservicequalityintemr sofasetofabstractedandquality-guaranteedA— PIs．Weusedthismiddlewareinfrastructuretosupportthedevelopmentofself-adaptiveapplicationsonmobilerobot systems，SOthatitcouldprovideaconsistentlevelofQoSguaranteedespiteofthevaryingphysicaldifferencesamong differentrobotcarsystems．Ourexperimentalevaluationreportspromisingresultsthatthemiddlewarecaneffectively supportqualityguaranteedsel-fadaptiveprogramming． Keywords M obilerobotmiddleware，Self-adaptivecapacity，Guaranteeofservicequality，SCC architecture Miro(MiddlewareforMobileRob