同步机器人系统节点的系统和方法技术方案

本申请涉及同步机器人系统节点的系统和方法，并公开一种机器人系统。该机器人系统(100)包含发布节点(102‑1)，其包含至少一个第一同步数据库(104)，第一同步数据库(104)包含多个属性(108)、与每个属性关联的标记(114)和订户列表(116)，其中每个属性包含识别属性的标签(110)和数据(112)。该系统也包含订户节点(102‑2)，其包含至少一个第二同步数据库(106)。发布节点被配置为当属性被写进至少一个第一同步数据库或者当属性内包含的数据被修改时设置与属性关联的标记，并且将被标记的属性发布给订户节点。

System and method of synchronous robot system node

The application relates to the system and method of the synchronous robot system node, and discloses a robot system. The robot system (100) includes a publish node (102), which contains at least one first synchronization database (104), and the first synchronous database (104) contains a plurality of attributes (108), a tag (114) associated with each attribute, and a subscriber list (116), each of which contains a label (110) and data (112) of the identification property. The system also includes subscriber nodes (102 * 2), which contains at least one second synchronous database (106). A publish node is configured to set a tag associated with the attribute when the attribute is written into at least one first sync database or when the data contained in the property is modified, and the labeled attribute is published to the subscriber node.

【技术实现步骤摘要】
同步机器人系统节点的系统和方法本申请是于2014年2月14日提交的名称为“同步机器人系统节点的系统和方法”的中国专利申请201480008621.2的分案申请。相关申请的交叉参考本申请要求于2013年2月15日提交的美国临时专利申请第61/765559号和于2014年2月14日提交的美国非临时专利申请第14/181499号的优先权。这些申请文件的公开内容在此通过参考它们的全部内容而被并入。
本公开涉及同步机器人系统节点的系统和方法。特别地，本公开涉及同步可以在机器人系统的每个节点处执行的数据库，同步数据库允许订阅和发布机器人系统节点之间的更新属性。
技术介绍
某些应用程序为了通信需具有高带宽要求和严格的同步、延时以及可靠性要求。例如，机器人辅助外科手术要求低延时来实时地传递控制和反馈信号。这种应用的同步和延时要求是严格的，因为理想情况下在外科医生控制主输入器的运动和从动于主输入器的机器人运动之间应该有尽可能少的延迟。包含机器人辅助外科手术系统的复杂系统包含许多部件，在此大体称为“节点”，其在系统内一起工作并且因此需要能够保持同步。对于这些耦合的节点中的每个节点，同步通常通过第一节点发送数据请求给第二节点，而第二节点将通过向第一节点提供所请求的数据对该请求作出响应来进行。在某些情况下，第一节点将会检查第二节点和第三节点的存在，并且如果发现第二和第三节点是存在的，那么第一节点将数据推送给第二和第三节点。如果第二或第三节点与第一节点断开并且然后重新连接，则第一节点可能不会被通知第二或第三节点断开，并且结果是重新连接的节点可能会缺失第一节点在断开期间发送的数据。而且，当新节点被耦合到第一节点时，第一节点可能不会检查到该新节点的存在，并且因此不会提供任何数据给新节点，从而使得新节点处的数据没有与第一节点的数据同步。最终，需要一种系统，其持续地检查节点的存在并且然后发送数据给每个节点以保持同步，这会产生不必要的系统通信量，进而可以减慢系统或溢出消息序列。所需要的是某种系统和方法，其可以以最低系统通信量自动同步系统内的节点，并且可以快速同步连到系统的新节点。
技术实现思路
根据一些实施例，本文提供了机器人系统。机器人系统包含发布节点，其包含至少一个第一同步数据库，第一同步数据库包含多个属性、与每个属性相关的标记以及订户列表，其中每个属性包含识别属性的标签和数据。该系统还包含订户节点，其包含至少一个第二同步数据库。发布节点被配置为当属性被写进至少一个同步数据库时或者当属性内包含的数据被修改时设置与属性关联的标记，并且将被标记的属性发布给订户节点。根据一些实施例，本文也提供了一种用于同步机器人系统的节点上的数据的方法。该方法包含从发布节点传递通告消息，该通告消息通告被存储于在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的属性，由耦合到发布节点的订阅节点接收该通告消息，并且由订阅节点传递订阅消息，该订阅消息指示了至少一个订阅节点想要订阅的被存储于在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的属性。该方法还包含通过发布节点将订阅节点添加到维持于在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的订阅列表，通过发布节点设置每个订阅属性的标记，通过发布节点将包含每个标记属性的同步数据包传递到订阅节点，以及为每个传递的属性清除标记。进一步根据一些实施例，本文还提供了一种非临时计算机可读介质，其具有由机器人系统的一个或多个处理器执行的指令，当指令被执行时，使一个或多个处理器进行同步机器人系统节点的方法。该方法包含从发布节点传递通告消息，该通告消息通告存储于在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的属性，由耦合到发布节点上的订阅节点接收通告消息，并且将来自订阅节点的订阅消息传递到发布节点，该订阅消息指示了至少一个订阅节点想要订阅的被存储于在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的属性。该方法还包含将订阅节点添加到在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内维持的订阅列表中，为在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的每个订阅属性设置标记，将来自发布节点的同步数据包传递到订阅节点，同步数据包包含每个标记属性，以及为在发布节点上执行的服务器实例同步数据库内的每个传递属性清除标记。这些和其他的实施例通过参考之后的附图将在下文更详细地被描述。附图说明图1是根据一些实施例图示说明通过使用同步数据库的实例同步系统内节点的系统的示意图。图2是根据一些实施例图示说明同步数据包的示意图。图3是根据一些实施例图示说明其中多个同步数据库实例正在节点上执行的系统的示意图。图4A和4B是根据一些实施例图示说明同步服务器数据库和客户端数据库之间属性的方法的流程图。图5是根据一些实施例图示说明错误检测方法的流程图。图6是根据一些实施例的用在机器人系统内的图1中系统的示例。图7是根据一些实施例的用在机器人系统内的图1中系统的另一示例。图8是根据一些实施例的用在机器人系统内的图1中系统的另一示例。图9是根据一些实施例的用在机器人辅助外科手术系统内的图1中系统的示例。在附图中，具有相同标示的元件具有相同或相似的功能。具体实施方式在之后的描述中，具体的细节被提出以描述某些实施例。但是，即使没有一些或全部这些具体细节，也可以实践所公开的实施例，这对于本领域内技术人员将会是明显的。所提出的具体实施例意在说明性的，而非限制性。尽管本文没有具体描述，但是本领域内技术人员可以意识到其他的材料也在本公开的范围和精神内。各种机械、组成、结构、电气以及操作上的改变可以被做出，而不偏离本说明书和权利要求书的精神和范围。在某些情况下，熟知的电路、结构和技术没有详细地显示以便不模糊本专利技术。此外，单数形式“一”、“一个”以及“该/所述”意在还包含复数形式，除非文中另外做出指示。此外，术语“包括”、“由…组成”、“包含”等表明存在所述特征、步骤、操作、元件和/或部件但是并不排除存在或添加一个或多个其他的特征、步骤、操作、元件、部件和/或分组。被描述为耦合的部件可以是电气地或机械地直接耦合，或者它们可以经由一个或多个中间部件间接地耦合。图1是根据一些实施例图示说明通过使用同步数据库的实例同步系统中节点的系统100的示意图。如图1所示，系统100包含多个互相连接的节点102-1到102-N(统一称为“节点102”)。根据一些实施例，每个节点102可以是器件、机器人系统的部件、一个或多个处理器、由一个或多个处理器执行的各任务。节点102可以包含具有一个或多个处理器并且能够读取存储在非临时机器可读介质上以便于由一个或多个处理器执行的指令的硬件和/或软件的任何合适的组合。这种指令可以包含用于创造一个或多个同步数据库实例的指令，正如本文所述的。返回图1，节点102包含与第二节点102-2耦合的第一节点102-1，第二节点102-2进而耦合到多个节点102-3到102-N。尽管图1中未显示，但是节点102-1可以用与节点102-2连接的方式类似的方式直接耦合到额外的节点。根据一些实施例，存储器(未显示)与每个节点102关联。进一步地，一个或多个处理器也可以与每个节点102关联。用于创建同步数据库实例的指令可以被存储在存储器中，并且一个或多个处理器可以执行这些指令以便在每个节点102处创建一个或多个同步数据库实例。根据一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人系统(100、600、700、800)的发布节点(102、310)，所述发布节点(102、310)包括：一个或多个处理器；以及第一同步数据库(104)，所述第一同步数据库(104)包括：多个属性(108)，每个所述属性(108)包括识别所述属性(108)的数据和标签(110)；与每个所述属性(108)相关联的标记(114)；以及订户列表(116)；其中所述发布节点(102、310)被配置为：当所述属性(108)被写进所述第一同步数据库(104)或者当包含在所述属性(108)中的所述数据被修改时，设置与所述属性(108)相关联的对应标记(114)；聚集对所述属性(108)的修改，直到从订户节点接收到同步应答信号；以及在接收到所述同步应答信号后，将所标记的属性(108)发布给所述订户节点。

【技术特征摘要】
2013.02.15 US 61/765,5591.一种机器人系统(100、600、700、800)的发布节点(102、310)，所述发布节点(102、310)包括：一个或多个处理器；以及第一同步数据库(104)，所述第一同步数据库(104)包括：多个属性(108)，每个所述属性(108)包括识别所述属性(108)的数据和标签(110)；与每个所述属性(108)相关联的标记(114)；以及订户列表(116)；其中所述发布节点(102、310)被配置为：当所述属性(108)被写进所述第一同步数据库(104)或者当包含在所述属性(108)中的所述数据被修改时，设置与所述属性(108)相关联的对应标记(114)；聚集对所述属性(108)的修改，直到从订户节点接收到同步应答信号；以及在接收到所述同步应答信号后，将所标记的属性(108)发布给所述订户节点。2.根据权利要求1所述的发布节点(102、310)，其中所述发布节点(102、310)进一步被配置为：传递通告消息，所述通告消息通告了存储在所述第一同步数据库(104)内的所述属性(108)；以及从所述订户节点接收发现消息。3.根据权利要求2所述的发布节点(102、310)，其中所述发布节点(102、310)进一步被配置为从所述订户节点接收订阅消息，所述订阅消息指示了所述订户节点想要订阅的存储在所述第一同步数据库(104)内的所述属性(108)。4.根据权利要求2所述的发布节点(102、310)，其中所述发布节点(102、310)进一步被配置为接收所述发现消息并且传递应答消息，并且优选地，其中所述发布节点(102、310)进一步被配置为当所述发布节点(102、310)接收到订阅消息时设置与包括在所述订阅消息中的每个属性(108)相关联的所述标记(114)。5.根据权利要求1所述的发布节点(102、310)，其中，所述发布节点(102、310)进一步被配置为将心跳信号传递给所述订户节点，并且优选地，其中所述发布节点(102、310)进一步被配置为，如果所述发布节点(102、310)确定所述订户节点不再耦合到所述发布节点(102、310)，则使所述订户节点取消订阅所有已订阅属性(108)。6.根据权利要求1所述的发布节点(102、310)，其中所述发布节点(102、310)包括第三同步数据库(104)，所述第三同步数据库能够订阅具有第四同步数据库(104)的另一节点的被发布的属性(108)。7.一种机器人系统，其包括权利要求1至6中任一项所述的发布节点(102、310)以及订户节点，其中所述订户节点包括第二同步数据库(106)并且被配置为充当额外耦合的次级订户节点的次级发布节点(102、310)，其中所述次级发布节点(102、310)被配置为向所述次级订户节点发布新的或被修改的属性(108)。8.一种同步机器人系统(100、600、700、800)的节点上的数据的方法，其包括：从发布节点(102、310)传递通告消息，所述通告消息通告了存储于在所述发布节点(102、310)上执行的服务器实例同步数据库(104)内的多个属性(108)；由耦合到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·D·霍夫曼，J·拉德尔，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：美国,US