隨著生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步，以及機(jī)電一體化技術(shù)、人工智能和自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的工業(yè)機(jī)器人在航空、汽車制造、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在當(dāng)前市場環(huán)境下，機(jī)器人的應(yīng)用場景日益多樣化和復(fù)雜化，不同供應(yīng)商和廠商生產(chǎn)的機(jī)器人和設(shè)備往往具有不同的硬件和軟件接口，這給機(jī)器人系統(tǒng)的集成、管理和協(xié)作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為了解決這些問題，機(jī)器人中間件應(yīng)運(yùn)而生，成為連接和整合各類硬件、軟件和服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。
機(jī)器人中間件是機(jī)器人系統(tǒng)軟件開發(fā)過程中，介于傳統(tǒng)軟件應(yīng)用層和物理層之間的中間層軟件，為底層硬件和上層應(yīng)用搭建通信橋梁，它有面向事務(wù)處理、面向消息、面向?qū)ο笠约懊嫦蚍��?wù)四種類型。它通過抽象底層硬件設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)化了數(shù)據(jù)格式和功能接口，有效屏蔽了軟硬件異構(gòu)性，簡化了機(jī)器人軟件開發(fā)的流程，提升了機(jī)器人系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和通用性。開發(fā)人員可以利用標(biāo)準(zhǔn)接口快速開發(fā)功能組件，提升軟件的可復(fù)用性和開發(fā)效率，顯著降低了跨不同品牌機(jī)器人的開發(fā)成本。
本書共分為8章，涵蓋機(jī)器人中間件概述、機(jī)器人中間件框架、設(shè)備服務(wù)化技術(shù)與應(yīng)用、面向服務(wù)的中間件總線技術(shù)、集成DDS的中間件服務(wù)總線、總線上應(yīng)用生態(tài)組件的設(shè)計(jì)、機(jī)器人云邊端協(xié)同開發(fā)技術(shù)和基于機(jī)器人中間件的云邊端應(yīng)用開發(fā)實(shí)例。書中實(shí)例的命令代碼均可自行下載，讀者可掃描書中相應(yīng)二維碼觀看實(shí)例講解視頻。每一章節(jié)都盡量避開煩瑣的理論知識，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，探討相關(guān)技術(shù)原理、典型應(yīng)用場景和實(shí)際案例并布置有實(shí)操習(xí)題，旨在幫助讀者全面理解和掌握機(jī)器人中間件的關(guān)鍵技術(shù)。
在本書的編寫過程中，主編張小剛、齊樂承擔(dān)全書的總體規(guī)劃與統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工作。為確保教材質(zhì)量，本書采取分層負(fù)責(zé)制：王紹源負(fù)責(zé)第1 ~ 3章的結(jié)構(gòu)規(guī)劃與審定，邊耐政負(fù)責(zé)第4、5、7章的結(jié)構(gòu)規(guī)劃與審定，齊樂負(fù)責(zé)第6、8章的結(jié)構(gòu)規(guī)劃與審定。
在具體編寫環(huán)節(jié)，陳華編寫第1、2章，張雷編寫第3、4章，方遒編寫第5章，馬韜編寫第6、7章，王鼎湘編寫第8章。在教材編寫過程中編者始終秉持嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度，力求準(zhǔn)確、系統(tǒng)地呈現(xiàn)學(xué)科前沿成果，但由于水平有限，書中難免存在一些錯誤與不足之處，懇請廣大讀者不吝賜教，以期在后續(xù)版次中修改完善。
本書在編寫過程中，學(xué)習(xí)和參考了書中所列參考文獻(xiàn)中的相關(guān)內(nèi)容，特向文獻(xiàn)的所有作者表示深深的謝意。
編　者