随着机器人技术的发展,新类型的机器人不断出现,机器人需要完成更加复杂多变的任务,其工作环境也有极大的不确定性。由于传统机器人控制系统采用的是封闭式设计方式,针对的是具体机器人,将软件和硬件紧密耦合,这种设计思想已经很难适应当今时代的需要。 开放式的机器人控制系统是当前机器人研究的重要方向,对机器人发展具有重要意义,一方面提出统一的硬件和软件接口,不同的设备和应用程序可以在相同的平台上使用,另一方面,降低机器人开发难度和复杂度,也减少机器人的开发成本。 本论文的工作是深入理解开放式系统特性,提出开放式系统定义。并按照定义,设计出开放的、模块化多类型机器人控制平台整体框架。将控制平台从整体上分为三个层次,并对每个层次中的具体模块功能进行定义,采用组件思想设计机器人设备接口。将本系统与当今主要的几个机器人控制平台进行比较。并以履带式机器人为例,对机器人运动学和轨迹规划进行了深入研究,实现了机器人运动规划模块,对系统的任务进行分类,提出了系统的任务调度框架,设计了环境建模和任务建模接口,并且研究了环境建模以及任务建模的具体方法,实现了控制平台的基本功能。最后,以本实验室的AS-RF型机器人作为实验对象,对控制平台的运动控制、任务调度以及任务规划等功能进行实验,论证本文提出的机器人控制平台的有效性。