摘要本课题设计了一个分布式机器人系统集成环境的进程间通信模块。它能方便地实现分布在不同物理地点的智能体之间的进程通信，提供多进程对黑板的快速访问，并能够存储程序运行时产生的一些重要数据。为了实现对临界区——共享内存访问的互斥与同步，我们使用了互斥锁和条件变量，进程间通信使用速度最快的方式——共享内存，Agent之间的通信使用Socket技术，数据存储则使用轻量型、嵌入式的数据库SQLite。64823

本论文首先介绍黑板系统的相关概念，然后设计一个简易的黑板模型并描述各模块的功能，并据此来完成代码的编写，之后对各模块的功能及进程之间的通信进行测试，形成最终的多Agent交互所依赖的集成环境。

毕业论文关键词  黑板系统  共享内存  同步互斥  Socket SQLite

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title      Integrated Environmental Design Based on   Distributed Robot                   

Abstract This project has designed an integration environment based on distributed robot system. It can be used to facilitate communication between processes, provide information interaction between multi-agent and the blackboard, besides, it stores the important data produced by the system. By using mutex and condition variable, it ensures the mutually exclusive access to critical region. Shared memory is used in this design, which is the quickest IPC method. Unix Socket Programming and SQLite are also used in this project.

This paper firstly introduces the blackboard system, mainly some basic concepts related to it, and then describes the modules that are designed for shared memory, Unix socket programming, and the process of communication. Finally we process the test both inside and between these modules organically, and realize the final design.

Keywords  Blackboard System Shared Memory IPC Socket SQLite

目   次

1  绪论 1

1.1  本课题的意义 1

1.2  自主移动机器人集成环境简介 1

1.3  本课题的主要工作 2

2  黑板系统理论及体系结构介绍 3

2.1  黑板系统简介 3

2.2  黑板系统的研究简述 3

2.3  黑板系统的关键技术 4

2.4  本课题设计的黑板系统 5

2.5  本章小结 6

3  Linux多进程研究综述 7

3.1  基于Linux内核的多进程相关概念 7

3.2  数据存储 13

3.3  本章小结 14

4  分布式机器人集成环境系统设计 15

4.1  共享内存模块 16

4.2  进程池模块 17

4.3  网络通信模块 22

4.4  数据存储模块 27

4.5  本章小结 29

5  程序测试与结果 30

5.1  正常测试一 30

5.2  正常测试二