Architektur¶

Dieses Dokument beschreibt die Systemarchitektur der Roboter-Umgebung.

Systemübersicht¶

Die Roboter-Umgebung ist in mehreren Schichten aufgebaut, um eine klare Trennung der Zuständigkeiten zu gewährleisten.

graph TD Env[Environment Layer] --> Robot[Robot Control Layer] Env --> Vision[Vision Layer] Env --> Workspace[Workspace Layer] Robot --> RC[RobotController Abstract] RC --> NiryoRC[NiryoRobotController] RC --> WidowXRC[WidowXRobotController] Vision --> FG[FrameGrabber Abstract] FG --> NiryoFG[NiryoFrameGrabber] FG --> WidowXFG[WidowXFrameGrabber] Workspace --> WS[Workspace Abstract] WS --> NiryoWS[NiryoWorkspace]

Komponenten¶

Environment Layer¶

Der Environment-Zentralorchestrator koordiniert alle Subsysteme. Er verwaltet den Objektspeicher (ObjectMemoryManager) und stellt sicher, dass Kamera-Updates und Roboterbefehle thread-sicher ausgeführt werden.

Robot Control Layer¶

Stellt eine High-Level-API für Pick-and-Place-Operationen bereit. Die abstrakte Klasse RobotController ermöglicht die Unterstützung verschiedener Hardware-Backends.

Vision Layer¶

Verantwortlich für die Erfassung von Bildern und deren Streaming über Redis. Er integriert sich mit dem vision_detect_segment-Paket für die KI-gestützte Objekterkennung.

Workspace Layer¶

Verwaltet die räumlichen Grenzen und bietet Transformationen zwischen Kamerakoordinaten (Pixel) und Weltkoordinaten (Meter).

Datenfluss¶

Der folgende Diagramm zeigt den Datenfluss während eines typischen Update-Zyklus:

sequenceDiagram participant E as Environment participant F as FrameGrabber participant R as Redis participant V as Vision Service participant M as Memory Manager loop Kamera-Update E->>F: get_current_frame() F->>R: Publish Image R->>V: Process Image V->>R: Publish Detections R->>E: get_detected_objects() E->>M: update(detections) end