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2024年3月11日发(作者：shellif多个条件判断)

基于Lua的工业机器人解释器实现的研究

【摘 要】针对机器人编程语言和控制程序模块化的发展需求，提出一种基于Lua脚

本语言的机器人语言解释器的实现方法。用Lua作为整个系统的构建者，对机器人语言进

行词法、语法分析，调用控制代码完成对机器人的控制，具有扩充性和维护性强，系统开

发效率高，解释效率高的特点。该解释器结合vs2008运行，利用robotic toolbox for

matlab仿真验证，证明该解释器可以很好地解释工业机器人语言，为解释器的构建提供了

一种新的模式。

关键词 Lua；机器人语言；解释器；模块化

０ 引言

工业机器人的快速发展，逐渐使人类从繁重、单调或是危险的工作中解放出来。为了

缩短机器人的开发周期，需要一种简单易懂的语言对机器人进行编程，这就是机器人语言

产生的初衷[1]，它更符合人的语言习惯和思维方式，即使不懂编程语言的工作人员也能够

很快的理解和运用。这就需要把这种类人思维的指令语言解析成为C/C++能够理解和运用

的语言。机器人语言解释器的主要功能就是将文本形式的简单的机器人语言，也就是指令

代码转换为程序需要的数据结构或格式，以控制机器人的运行，所以解释器在机器人软件

系统中起到非常重要的作用，其解释效率将直接影响工业机器人的工作效率。

Lua的设计目的就是为了嵌入到应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制

功能。轻量级Lua语言的官方版本只包括一个精简的核心和最基本的库。这使得Lua体积

小、启动速度快，在目前所有脚本引擎中，Lua的速度是最快的[2]。这一切都决定了Lua

是作为嵌入式脚本的最佳选择。因此选用Lua脚本语言构建解释器。

与文[3][4]中的解释器不同的是Lua不仅仅是把参数传递给主程序。基于Lua的解释

器用Lua整合现有资源，构造整个系统的框架，调用控制模块来实现具体功能，降低模块

之间耦合程度，其优势在于扩展性、复用性较强，并且方便实现更复杂的结构和逻辑，为

将来更高级的机器人语言解析提供了可能。脚本语言无需编译，在解释器的开发阶段可以

实现快速、实时的修改调试，缩短开发周期。

1 工业机器人控制系统及编程语言设计

1.1 工业机器人控制系统

操作者在界面利用规定的机器人语言指令编写程序，用解释器对机器人语言进行解析，

调用相应的控制模块，控制模块包括路径规划模块、速度规划模块、运动学模块和动力学

模块，完成轨迹规划、插补、逆运动学等运算，最后Lua把伺服电机需要的关节角度、关

节角速度和加速度参数传递给运动控制器，实现对机器人的控制。

1.2 工业机器人编程语言设计

机器人编程语言需要运动指令和流程控制指令，解释器的任务是要对指令进行解析，

控制机器人完成指令动作。

2 基于Lua的解释器设计

2.1 Lua简介

Lua是一种嵌入式语言，Lua具有与C/C++良好的交互能力，十分简洁的API，可以

说是目前脚本语言中做的最好的[1]。我们可以把Lua作为C/C++的一个库，同样也可以


本文标签： 机器人 语言 解释器 模块 控制

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