robot-cloud-system

架构说明

1. 总体结构

项目由 4 个核心层次组成：

1. Web 接入层
   app.py 基于 Flask-SocketIO 暴露 HTTP API 与 WebSocket 事件。
2. 前端展示层
   robot_dashboard/templates/ 提供控制台、地图、任务和系统页面。
3. 机器人服务层
   service_nodes/ 内封装 ROS 2 节点、导航逻辑、地图读取和任务队列能力。
4. 数据持久化层
   SQLite 用于保存任务表与任务状态历史。

2. 关键模块

app.py

• 创建 Flask 应用与 Socket.IO 服务。
• 负责前端页面渲染。
• 暴露任务、系统状态、地图等 HTTP API。
• 将浏览器事件转换为 ROS 侧动作。

service_nodes/WebNode.py

• 向机器人发布 /cmd_vel 速度指令。
• 订阅 IMU 数据。
• 生成简化电池状态数据供前端展示。

service_nodes/MapServer.py

• 订阅 /map、/amcl_pose、/odom、/scan。
• 维护当前地图、机器人位姿、激光雷达数据和导航点缓存。
• 向 Web 层提供统一的地图和位姿读取接口。

service_nodes/NavigationClient.py

• 封装 NavigateToPose Action Client。
• 订阅全局与局部规划路径。
• 维护导航状态、当前目标点和导航队列。

service_nodes/TaskQueueManager.py

• 负责任务创建、查询、删除和状态更新。
• 自动初始化 SQLite 表结构。
• 保存任务状态历史，支持前端查看。

service_nodes/SystemShow.py

• 维护系统基础状态、网络状态和运行时长。
• 为系统管理页提供状态广播能力。

3. 主要数据流

控制流

1. 浏览器通过 Socket.IO 发送控制指令。
2. app.py 接收指令并调用 WebNode.publish_cmd_vel()。
3. ROS 2 将速度指令发布到机器人控制话题。

地图与传感器流

1. MapServer 订阅地图、位姿和雷达话题。
2. app.py 周期性读取缓存。
3. 通过 Socket.IO 将最新数据推送到前端画布。

任务流

1. 前端通过 /api/tasks 创建任务。
2. TaskQueueManager 写入 SQLite。
3. 前端通过 Socket.IO 触发任务执行。
4. NavigationClient 执行导航，TaskQueueManager 记录状态变化。

4. 数据库结构

项目默认创建以下两张表：

• tasks
  保存任务基础信息、优先级、状态、参数和时间戳。
• task_status_history
  保存任务每次状态变化的历史记录。

数据库初始化脚本位于 scripts/init_database.py，同时 TaskQueueManager 也具备自动建表能力。

5. 已知结构特点

• 前端页面逻辑主要以内联脚本形式保存在模板中，适合快速原型，但后续可继续拆分为独立静态资源。
• app.py 目前仍承担较多路由和业务编排职责，后续若继续扩展，建议拆分蓝图与服务层。
• 项目当前更偏向单机演示和开发验证，生产化部署前建议补充日志、配置分层和权限控制。