机器人是实现生产自动化必不可少的智能装备之一,随着应用范围和使用数量不断扩大,机器人控制软件的异构性成为开发机器人应用的难题。机器人中间件在功能上能够解决数据孤岛问题,还可保证机器人应用软件能够实时地、可靠地获取机器人的状态数据。为了能够满足上述需求,本文基于以数据为中心的发布/订阅通信模型的数据分发服务（Data Distribution Service,DDS）规范,研究设计了一套基于DDS的机器人中间件系统,能够应用于不同品牌的多自由度机器人协同控制开发上。本文的研究内容如下:（1）首先对机器人中间件系统的功能需求进行分析,并根据需求设计机器人中间件系统的总体框架结构,并实现各个功能模块,完成机器人中间件系统的搭建。（2）为满足机器人控制需要远程调用的需求,基于面向服务的架构思想,采用Web Services模式将机器人控制功能服务化;同时针对传统Web Services的服务响应慢的问题,基于DDS设计了一套机器人控制服务集成框架。在千兆交换机以及千兆网卡的实验环境中对该框架进行测试,实验结果表明,该框架能够成功将机器人控制服务发布,并且服务交互过程中的数据传输延迟时间与传统的Web Services相比,降低了10%～15%（该指标基于传输数据量的不同而改变）。（3）由于机器人中间件会增大数据传输的时间延迟,因此为了减少数据传输的延时,提出了一种基于DPDK（数据平面开发套件）的DDS数据传输层构建方法,并且在千兆交换机以及千兆网卡的实验环境中对该方法进行测试,实验结果表明该方法与DDS原生的传输方式相比,数据发送/接收的时间延迟减少了10%～14%（该指标基于传输数据量的不同而改变）。（4）基于本文的机器人中间件,开发了一套汽车发动机装配产线机器人实时监控平台来验证本文的机器人中间件功能的可行性。通过机器人中间件对安川、库卡和ABB三种品牌的机器人进行应用开发,并实时显示机器人的运行状况和生产场景。验证了本文的机器人中间件能够实现实时数据传输和使用统一标准接口控制机器人的两大设计需求。