| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 论文研究背景 | 第11页 |
| 1.2 问题的提出 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第12-16页 |
| 1.3.1 机器人中间件研究现状 | 第12-15页 |
| 1.3.2 通信中间件研究现状 | 第15-16页 |
| 1.4 论文研究工作 | 第16-18页 |
| 1.5 论文主要组织架构 | 第18-19页 |
| 第二章 Linux操作系统实时性分析 | 第19-39页 |
| 2.1 Linux内核简介 | 第19-21页 |
| 2.1.1 调度 | 第19-20页 |
| 2.1.2 抢占 | 第20页 |
| 2.1.3 中断 | 第20-21页 |
| 2.1.4 时钟粒度 | 第21页 |
| 2.2 Linux内核实时化方案 | 第21-22页 |
| 2.2.1 直接修改内核 | 第21-22页 |
| 2.2.2 双内核方案 | 第22页 |
| 2.3 Xenomai改造方案 | 第22-24页 |
| 2.4 Adeos机制 | 第24-30页 |
| 2.4.1 域概念 | 第25-26页 |
| 2.4.2 初始化 | 第26-27页 |
| 2.4.3 Adeos中断管理 | 第27-30页 |
| 2.5 Xenomai任务运行模型 | 第30-35页 |
| 2.5.1 xenomai线程的创建 | 第30-31页 |
| 2.5.2 xenomai线程的主模式和次模式 | 第31-32页 |
| 2.5.3 调度策略 | 第32-34页 |
| 2.5.4 驱动与rtdm模型 | 第34-35页 |
| 2.6 Xenomai的通信方法 | 第35-38页 |
| 2.6.1 Iddp | 第36页 |
| 2.6.2 Bufp | 第36页 |
| 2.6.3 Xddp | 第36-38页 |
| 2.7 本章小结 | 第38-39页 |
| 第三章 机器人通信中间件的总体设计 | 第39-52页 |
| 3.1 发布订阅模型 | 第39-43页 |
| 3.1.1 发布订阅模型的组成要素 | 第41页 |
| 3.1.2 消息分发的模式 | 第41-42页 |
| 3.1.3 发布订阅模型的架构 | 第42-43页 |
| 3.2 机器人软件通信层的需求 | 第43-44页 |
| 3.3 通信中间件架构设计 | 第44-51页 |
| 3.3.1 系统无关通信模型 | 第44-45页 |
| 3.3.2 系统相关模型 | 第45-46页 |
| 3.3.3 消息主题标识 | 第46页 |
| 3.3.4 通信中间件通信层级划分与通信方法定义 | 第46-48页 |
| 3.3.5 通信中间件工作模型 | 第48-50页 |
| 3.3.6 功能模块 | 第50-51页 |
| 3.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 第四章 机器人通信中间件的详细设计 | 第52-65页 |
| 4.1 用户使用模式 | 第52-53页 |
| 4.2 代理节点 | 第53-55页 |
| 4.2.1 线程间代理节点 | 第53-54页 |
| 4.2.2 进程间的代理节点 | 第54-55页 |
| 4.2.3 多机间代理节点 | 第55页 |
| 4.3 通信功能 | 第55-62页 |
| 4.3.1 同一个进程下的多个线程的通信（inproc） | 第56-58页 |
| 4.3.2 不同进程下的多线程通信（ipc） | 第58-60页 |
| 4.3.3 多机之间的通信（tcp） | 第60-62页 |
| 4.4 安全管理 | 第62-64页 |
| 4.4.1 运行监控 | 第62-64页 |
| 4.4.2 日志恢复 | 第64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第五章 机器人通信中间件的具体实现 | 第65-83页 |
| 5.1 Mailbox | 第65页 |
| 5.2 关联表 | 第65-74页 |
| 5.2.1 红黑树结构 | 第66-67页 |
| 5.2.2 Connector连接件 | 第67-70页 |
| 5.2.3 红黑树结合哈希表结构 | 第70-72页 |
| 5.2.4 线程间代理节点关联表 | 第72-73页 |
| 5.2.5 进程间代理节点关联表 | 第73-74页 |
| 5.2.6 多机间代理节点关联表 | 第74页 |
| 5.3 数据的封装 | 第74-76页 |
| 5.3.1 封装结构 | 第75页 |
| 5.3.2 相关操作 | 第75-76页 |
| 5.4 环形缓冲区 | 第76-81页 |
| 5.4.1 环形缓冲区设计 | 第76-78页 |
| 5.4.2 用户缓冲区的同步 | 第78页 |
| 5.4.3 共享内存的同步 | 第78-81页 |
| 5.5 心跳检测 | 第81-82页 |
| 5.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 第六章 测试与对比 | 第83-97页 |
| 6.1 测试方法 | 第83-84页 |
| 6.2 软硬件平台 | 第84页 |
| 6.3 对比结果 | 第84-95页 |
| 6.3.1 ROS测试结果 | 第84-86页 |
| 6.3.2 LCM测试结果 | 第86-88页 |
| 6.3.3 ACH测试结果 | 第88-90页 |
| 6.3.4 OROCOS测试结果 | 第90页 |
| 6.3.5 本文设计的通信中间件测试结果 | 第90-95页 |
| 6.3.6 对比分析 | 第95页 |
| 6.4 影响因素分析 | 第95-96页 |
| 6.5 本章小结 | 第96-97页 |
| 总结与展望 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-100页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第100-101页 |
| 致谢 | 第101-102页 |
| 附表 | 第102页 |