随着技术与经济的发展,机器人在生产生活中的应用越来越广泛,机器人软件系统开发成为一个热门研究方向。目前机器人软件系统构建仍然采用由开发人员通过编写底层代码构建,而且存在机器人软件系统平台、机器人中间件种类繁多、互不兼容等问题,从而增加了机器人软件系统开发和机器人系统跨平台移植的难度。模型驱动方法利用系统模型为主要工件,驱动整个机器人软件系统的构建。本文主要针对构建机器人软件系统的方法进行研究,将模型驱动的思想利用到机器人软件系统的开发之中。本文设计了一套基于模型驱动机器人系统建模语言MDRML(Model-Driven Robot Modeling Language)。通过总结机器人系统特点,根据“自顶向下”的建模过程,抽象出机器人分布式节点层。分布式节点层由分布式节点图表述,用来描述整个机器人系统的节点结构。系统节点实现语言包括图形类语言和文本类语言,根据不同节点实现功能的不同,将系统节点分为三类:CNode(复杂节点),自定义了数据流图和状态机图,主要用来描述包含复杂过程和状态转换过程的系统节点;PNode(PLC节点),主要扩展了IEC 61131-3国际标准,扩展包括:加入C++混合编程、加入网络通信模块等,主要用于描述工业机器人系统中的逻辑控制;SNode(简单节点),不限制该类节点实现方式,提供与其它节点的通信,主要用于实现复杂算法计算、与底层设备打交道等系统节点。针对设计的建模语言,本文设计并实现了MDRML建模语言相配套的集成开发环境(IDE),集成开发环境包括编辑器和模型转换器两个部分。编辑器采用基于Web的形式,利用前后端分离技术。前端采用Vue框架,文本类编辑利用Ace编辑器,图形编辑采用mxgraph图形库。后端采用Spring boot架构和Mongo DB数据库。模型转换器利用Dom4j解析器解析模型文件,利用Antlr4框架对模型语言进行词法分析和语法分析,并实现模型转换过程的语义分析和模版填充。将不同节点的建模语言分别转换到特定平台代码,利用CNode和PLC运行时系统运行。最后,通过利用本文设计的MDRML建模语言和集成开发环境,构建了Qrobot表演软件系统和工业机器人分拣软件系统。案例表明本文设计的建模语言以及配套的集成开发环境,可以适用于多种机器人系统,使机器人软件系统表述更加容易,降低软件系统开发难度。