1. 研究目的与意义（文献综述）

服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。国际机器人联合会经过几年的搜集整理，给了服务机器人一个初步的定义：服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。这里，我们把其它一些贴近人们生活的机器人也列入其中。随着计算机、网络、机械电子、信息、自动化以及人工智能等技术的飞速发展，移动机器人的研究进入了一个崭新的阶段，机器人已经逐步取代人类进行工作。本文主要研究室内购物环境中服务机器人控制系统，讨论如何设计开发一个基于umple的服务机器人控制系统。

umple是一种用于面向对象编程和使用类图和状态图建模的语言。umple的设计始于2008年在渥太华大学。umple是开源的，它的开发在2011年初移动到google代码。umple的开发部分是为了解决建模领域中观察到的某些问题。具体地说，它的目的是使建模和编程一致，它旨在帮助克服在程序员社区中常见的建模禁忌。它还旨在减少由于需要使用大型，昂贵或不完整的工具而导致的模型驱动开发的一些困难。一个设计目标是通过向编程语言添加建模构造，使程序员能够以他们认为自然的方式进行建模。umple可以用于以文本方式表示在类图和状态图中找到的许多uml建模实体。umple可以在各种编程语言中生成这些代码。目前umple完全支持java，c 和php作为目标编程语言，并且对ruby有一些功能，但有些不完整的支持。umple还包含了与uml无关的各种特性，例如singleton模式，键，不变性，混合和面向方面的代码注入。类图符号umple支持包括类，接口，属性，关联，概括和操作。代码umple生成的属性包括构造函数中的代码，get方法和set方法。umple根据是否具有属性（如不可变性，具有默认值或属于键的一部分），生成的代码会有很大不同。umple生成许多用于操作，查询和导航关联的方法，它支持uml多样性的所有组合并强制引用完整性。

服务机器人在最近二十年得到了突飞猛进的发展。目前，清洁机器人和教育机器人在我国已经大规模销售、娱乐机器人和安防机器人市场正在培育和快速增加、医疗机器人市场则处在萌芽状态。更高智能化、模块化和网络化不仅仅是服务机器人大规模生产、降低成本、战胜竞争对手的技术手段，也是服务机器人未来技术发展趋势。服务机器人产品是一个集成多种技术的高技术产品，附加值高，利用后发优势，利用我国制造大国优势、紧紧抓住未来技术趋势，培育一批专注做服务机器人的企业，对我国服务机器人产业发展将具有巨大的促进作用。

2. 研究的基本内容与方案

一、基本内容

研究umple技术，分析其技术特点、应用价值和意义，通过下载的论文及期刊以及实践编程，熟悉umple语言的使用，再来研究服务机器人的控制系统实现方法，重点研究室内购物机器人控制系统的建模，设计开发一个基于umple的服务机器人控制系统。通过umple online线上建模，在类图和状态图中找到的许多uml建模实体，设计系统，然后自动生成代码，实现仿真。

二、目标

通过研究umple技术及熟悉uml建模语言，本文旨在研究服务机器人的控制系统的方法，通过umple online设计一个服务机器人控制系统。根据单元的控制功能和要求，设计单元的控制系统如图2.1，包括人机界面、控制系统单元、输出模块、传感器模块。通过理论学习最终掌握uml建模的使用，设计出来的控制系统能驱动模拟机器人完成移动、识别商品等功能。

3. 研究计划与安排

第1周—第4周 搜集资料，撰写开题报告；

第5周—第6周 论文开题；

第7周—第12周 撰写论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] garzon, m., lethbridge, t.c., aljamaan, h., and badreddin, o. reverse engineering of object-oriented code into umple using an incremental and rule-based approach, cascon 2014, acm, 91-105. 2014

[2] lethbridge, t.c., teaching modeling using umple: principles for the development of an effective tool, cseet 2014, 2014

[3] badreddin, o., lethbridge, t.c., forward, a., elasaar, m. aljamaan, h, garzon, m., enhanced code generation from uml composite state machines, modelsward 2013, portugal. 2013