Invited Paper:
Open Modular Robot Control Architecture for Assembly mit dem Task Frame Formalismus, Seite 001-010
Jochen Maaß; Nnamdi Kohn & Jürgen Hesselbach
Abstract: Die Aufgabe Frame Formalismus erlaubt es dem Programmierer, um die Nachteile der traditionellen Roboter zu überwinden Versammlung orientierte Programmierung, Verschieben des Programmierers konzentrieren sich auf die Roboter Aufgabe. Zusätzlich Primitiven Kunst ein Beitrag zu einer natürlichen Programmier-Paradigma. In dieser Arbeit einen Roboter zu steuern Architektur präsentiert wird, setzt diese beiden Begriffe Schaffung eines Rahmens zur einfachen Implementierung neuer Funktionen steuern. Focus basiert auf einem neuartigen modularen Bahn Generator gesetzt und die angewandte dreischichtige Planung Design. Diese Architektur basiert auf der Mitteilung MIRPA basierte Middleware-X und wurde experimentell validiert, die parallel HEXA Manipulator. Die künftige Nutzung verteilter Rechen-und Runtime-Scheduling-Optimierung werden diskutiert.
Stichwort: Skill Primitives, Robot Montage-, Kommunikations-Middleware, Parallel Robot Control
Software-Systeme für Robotik: An Applied Research Perspective, Seite 011-016
Greg Broten; Simon Monckton, Jared Giesbrecht & Jack Collier
Abstract: In den vergangenen 20 Jahren hat Defence Research and Development Kanada entwickelt zahlreichen teleoperated autonome Fahrzeuge (UGV), viele auf der Ankaios Zugsteuerungs-/Zugsicherungssystem gegründet. Dieses Papier erzählt, wie lange Erfahrung mit Tele-betrieben UGVs beeinflusst Verschiebung DRDC im Fokus von Tele-, autonome unbemannte Fahrzeuge (UV), die Kräfte, die geführte Entwicklung DRDC Ansatz und DRDC Erfahrung Anpassung einer bestimmten Werkzeug-Set, MIRO, um eine UGV Umsetzung betrieben .
Stichwort: die Komplexität von Software, Middleware, Komponenten, Frameworks, Architekturen
Stabile Aspekte in Robot Software-Entwicklung, Seite 017-022
Davide Brugali & Paolo Salvaneschi
Abstract: Das Papier untersucht den Begriff der Software "Stabilität" Robotersysteme eingesetzt. Wir definieren "stabil" eine Familie der Systeme modelliert, gestaltet und umgesetzt, so dass bestimmte Anwendungen der Familie entwickelt werden können Wiederverwendung, Anpassung und spezialisierte Wissen, Architektur und anderen Komponenten. In den letzten Jahren wurden viele Ideen und Technologien des Software Engineering (zB Modularität, OO Entwicklung und Design Patterns) in der Entwicklung von Robot-Systeme eingeführt, um die "Stabilität zu verbessern" Eigenschaft. All diese Ideen und Technologien sind wichtig. Trotzdem sind sie Modell Robot-Systeme sich in einer einzigartigen Richtung: die funktionale Zerlegung der Teile. Leider gibt es Bedenken von Robotersystemen, die die Systeme in ihrer Gesamtheit somit Querschnittsthemen ihren modularen Aufbau beziehen. Die Aspect-Oriented Software Development ist ein vor kurzem entstanden Ansatz für die Modellierung, Design und Kapselung der oben genannten Querschnittstechnologien Anliegen (Aspekte). Wir behaupten, dass die Stabilität auf einer sorgfältigen Analyse Domäne werden muss und auf eine multidimensionale Modellierung von verschiedenen und wiederkehrende Aspekte von Robotersystemen.
Stichwort: Roboter-Software-Entwicklung, Software-Stabilität, Aspekt orientierte Entwicklung
CLARAty: Herausforderungen und Schritte zur Reusable Software-Roboter, Seite 023-030
Issa AD Nesnas; Reid Simmons, Daniel Gaines; Clayton Kunz, Antonio Diaz-Calderon; Tara Estlin; Richard Madison, John Guineau, Michael McHenry, I-Hsiang Shu & David Apfelbaum
Zusammenfassung: Wir präsentieren Ihnen im Detail einige der Herausforderungen bei der Entwicklung wiederverwendbarer Software-Roboter. Wir stützen, die auf unserer Erfahrung in der Entwicklung der CLARAty Robotik-Software, die ein generisches Objekt-orientierten Rahmen für die Integration neuer Algorithmen in den Bereichen Motion Control, Vision, Manipulation, Fortbewegung, Navigation, Ortung, Planung und Ausführung verwendet wird. CLARAty war es, eine Reihe heterogener Roboter mit unterschiedlichen Mechanismen und Hardware-Steuerung angepasst Architekturen. In this paper, wir beschreiben, wie wir einige dieser Herausforderungen bei der Entwicklung der Software CLARAty gerichtet.
Stichwort: wiederverwendbare Software-Roboter, Roboter-Rahmen, interoperable Software-Roboter, Roboter-Architektur, objektorientierte Robotik
Design Minimalismus in der Robotik Programmierung, Seite 031-036
Anthony Cowley; Chaimowicz Luiz Camillo & J. Taylor
Abstract: Mit der zunehmenden Verwendung von allgemeinen Roboter-Plattformen in verschiedenen Anwendungsszenarien, Modularität und Wiederverwendbarkeit sind zu den wichtigsten Fragen in der Robotik-Programmierung. In diesem Papier stellen wir einen minimalistischen Ansatz für die Gestaltung Roboter-Software, in denen sehr einfache Module, mit gut ausgelegten Schnittstellen und sehr wenig Redundanz kann durch eine stark typisierte Rahmen verbunden zu spezifizieren und zu verschiedenen Robotik Aufgaben ausführen werden.
Stichwort: Programmieren von Robotern, Modularität, Wiederverwendbarkeit
Design und Implementierung von modularer Software für die Programmierung von mobilen Robotern, Seite 037-042
Alessandro Farinelli; Giorgio Grisetti & Luca Iocchi
Zusammenfassung: Dieser Artikel beschreibt ein Software-Entwicklungs-Toolkit für die Programmierung von mobilen Robotern, die sich auf unterschiedliche Plattformen verwendet wurden, und für verschiedene Robotik-Anwendungen. Wir wenden uns an Design-Entscheidungen, Fragen der Umsetzung und Ergebnisse bei der Realisierung unseres Roboters, Programmierumgebung, die entwickelt worden ist und von vielen Menschen seit 1998 gebaut. Wir glauben, dass die vorgeschlagene Rahmenrichtlinie äußerst nützlich, nicht nur für erfahrene Roboter-Software-Entwickler, sondern auch für Studenten näher Roboter Forschungsprojekte.
Stichwort: Robot-Anwendungsentwicklung
YARP: Yet Another Roboter-Plattform, Seite 043-048
Giorgio Metta, Paul Fitzpatrick & Lorenzo Natale
Zusammenfassung: Wir beschreiben YARP, Yet Another Roboter-Plattform, ein Open-Source-Projekt, dass die Lehren aus unserer Erfahrung im Bau von humanoiden Robotern kapselt. Das Ziel von YARP ist es, die Anstrengungen zur Infrastruktur gewidmet Ebene Software-Entwicklung durch Erleichterung Wiederverwendung von Code, Modularität und so zu maximieren Forschungs-Ebene Entwicklung und Zusammenarbeit zu minimieren. Humanoid Robotics ist ein "bleeding edge" Bereich der Forschung, mit einem konstanten Fluss in Sensoren, Aktoren und Prozessoren. Wiederverwendung von Code und Wartung ist daher eine große Herausforderung. Wir beschreiben die wichtigsten Probleme, denen wir konfrontiert und die Lösungen, die wir angenommen. Kurz gesagt, sind die wichtigsten Merkmale des YARP Unterstützung für die Kommunikation zwischen Prozessen, Bildverarbeitung sowie eine Klassenhierarchie, um die Wiederverwendung von Code in verschiedenen Hardware-Plattformen zu erleichtern. YARP wird derzeit verwendet und auf Windows, Linux und QNX6 geprüft, welche gängigen Betriebssystemen in der Robotik eingesetzt.
Stichwort: Software-Plattform, die Kommunikation zwischen Prozessen, humanoide Roboter
Kommunikationsmuster als Key Gegen Component-Based Robotics Task, Seite 049-054
Christian Schlegel
Abstract: Vital-Funktionen von mobilen Robotern werden von Software und Software-Dominanz vorgesehen wächst immer noch. Die Beherrschung der Komplexität von Software ist nicht nur eine anspruchsvolle Aufgabe, sondern auch unverzichtbar für ein funktionierendes Roboter. Dennoch bekannte und noch immer gebraucht Algorithmen sind oft von Grund auf über umgesetzt und immer wieder statt wie wiederverwendet off-the-shelf-Komponenten. Ein wichtiger Grund ist das Fehlen eines Rahmens, der zu komponieren Robotik-Software aus standardisierten Komponenten ohne Verschreibung bereits in der Robotertechnik-Architektur ermöglicht. In der Erwägung, Component Based Software Engineering (CBSE) ist ein Ansatz zu einer Verlagerung von der Umsetzung der Komposition zu machen, zu den allgemeinen Ansatz CBSE keinerlei Hinweise, wie Sie sicherstellen, dass unabhängig vorgesehenen Komponenten passen zusammen schließlich als wiederverwendbare Komponenten. Dieses Papier stellt eine kleine Gruppe von Kommunikations-Muster als Grundlage für alle intercomponent Interaktionen. Da alle von außen sichtbaren Schnittstellen der Komponenten der gleichen Reihe von Kommunikations-Mustern zusammengesetzt sind, sind sie der Schlüssel zu einer strengen Schnittstelle Semantik. Generische Kommunikation Muster durchzusetzen Entkopplung von Komponenten und sicherzustellen, Kombinierbarkeit durch die Einschränkung der Vielfalt von Schnittstellen. Die SmartSoft Rahmen als eine Umsetzung dieses Konzepts bereits schweiften ihre Eignung in vielen Projekten.
Stichwort: Software-Engineering, Komponenten-Ansatz, Software-Wiederverwendung, Kommunikationsmuster, Robotik
Roboter-Software-Integration Mit MARIE, Seite 055-060
Carle Côté, Yannick Brosseau; Dominic Létourneau; Clément Raïevsky & François Michaud
Abstract: This paper presents MARIE, eine Middleware-Framework zur Entwicklung und Integration neuer und vorhandener Software für Roboter-Systeme ausgerichtet. Durch die Verwendung eines generischen Communication Framework soll MARIE zu einer flexiblen, verteilten die Robotik-Komponenten-System-Entwickler, Software-Programme, Algorithmen und untereinander austauschen können, und Design-Prototypen zu erstellen schnell auf ihre eigenen Bedürfnisse Integration beruht. Die Verwendung von MARIE zu veranschaulichen mit der Gestaltung einer sozial interaktiven autonome mobile Roboter-Plattform fähig Karte Gebäude-, Lokalisierungs-, Navigations-, Aufgaben Planung, Schallquelle Lokalisierung, Verfolgung und Trennung, Spracherkennung und-erzeugung, visuelle Tracking, E-Mails lesen und die grafische Interaktion mit einem Touchscreen-Interface.
Stichwort: Software-Integration Umwelt, autonome Robotik, Middleware, Rapid Prototyping.
Auf dem Weg zu einer einheitlichen Vertretung der Mechanismen für die Roboter-Steuerungs-Software, Seite 061-066
Antonio Diaz-Calderon; Issa AD Nesnas; Hari Das Nayar & Won Kim S.
Zusammenfassung: Dieser Artikel gibt einen Überblick über das Verfahren Model Paradigma. Der Mechanismus Modell Paradigma bietet einen Rahmen für die Modellierung von Mechanismen für die Robotersteuerung. Der Schwerpunkt liegt auf der Vereinigung von mathematischen Modellen der Kinematik / Dynamik, geometrische Information und Kontrolle der System-Parameter für eine Vielzahl von Robot-Systemen (einschließlich seriellen Manipulatoren, Rad-und vierbeinigen motorischen), mit Algorithmen, die für den typischen Roboter-Control-Anwendungen benötigt werden.
Stichwort: einheitlichen Mechanismus Modell, Echtzeit-Steuerung serieller Manipulator, Rädern Mechanismen, Kinematik, Dynamik
VIP - A Framework-Based Approach to Robot Vision, Seite 067-072
Hans Utz, Ulrich Kaufmann, Gerd Mayer & Gerhard K. Kraetzschmar
Abstract: Für die Wahrnehmung Roboter-, Video-Kameras sind sehr wertvoll, Sensoren, aber der Computer Vision Methoden angewandt, um Informationen aus Kamerabildern zu extrahieren sind in der Regel rechnerisch teuer. Integration von Computer-Vision-Methoden in einen Roboter zu steuern Architektur erfordert, die Ausbeutung von Kamerabildern mit der Notwendigkeit, Reaktivität und Robustheit Gleichgewicht zu bewahren. Wir behaupten, dass bessere Software-Unterstützung erforderlich ist, um zur Erleichterung und Vereinfachung der Anwendung der "Computer Vision und Bildverarbeitungs-Methoden für autonome mobile Roboter. Insbesondere muss eine solche Unterstützung ein vereinfachtes Spezifikation von Bildverarbeitungs-Adresse Architekturen, Kontrolle und Problemen bei der Synchronisierung von Bildverarbeitungs-Schritten, und die Integration der Bildverarbeitung Maschinen in das Gesamtkonzept Robotersteuerung Architektur. Dieses Papier stellt die Video-Image Processing (VIP)-Framework, ein Software-Framework für Multithread-Ablaufsteuerung Modellierung in Robot Vision.
Stichwort: Robot Vision, Roboter-Middleware, Echtzeit-Unterstützung für Computer Vision, Ressourcen-Adaptivität
CoRoBa, ein Multi mobilen Roboter-Steuerung und Simulations-Framework, Seite 073-078
Eric Colon; Hichem Sahli & Yvan Baudoin
Zusammenfassung: Dieses Dokument beschreibt die laufende Entwicklung eines Multi Robotersteuerung Rahmen CoRoBa benannt. CoRoBa ist theoretisch durch verdinglichende Real Time Design Patterns gegründet. Es nutzt CORBA als Middleware die Kommunikation und damit Vorteile aus der Interoperabilität dieser Norm. Ein Multi-Roboter-3D-Simulation in Java3D geschrieben integriert sich nahtlos in diesen Rahmen. Mehrere Demo-Anwendungen wurden entwickelt, um die Konzeption und Durchführung Optionen zu überprüfen.
Stichwort: Distributed Control, Middleware, CORBA, Design Patterns, 3D-Simulation
Lokalisation und Welt-Modellierung: ein architektonischer Perspektive, Seite 079-084
Daniela Micucci; Domenico G. Sorrenti; Francesco Tisato & Fabio M. Marchese
Abstract: Autonome Roboter Welt Modellierung ist ein "Henne-Ei-Problem: Lage Schätzung wird ein Modell der Welt, während die Welt Modellierung muss der Roboter Position. Die meisten Arbeiten zu diesem Thema vorschlagen, ganzheitliche Lösungen im Rahmen einer algorithmischen Perspektive durch die Vernachlässigung Software-Architektur Themen. Dies führt zu großen und monolithischen Stück Software, bei der Umsetzung Details verdinglichen strategischen Entscheidungen. Das architektonische Konzept für die Trennung von Bedenken gründet, kann dazu beitragen, die Schleife zu brechen. Lokalisation und Modellierung, der auf unterschiedlichen Zeitskalen, sind meist unabhängig von einander. Manchmal Synchronisierung erforderlich ist. Wenn erforderlich, eine externe Strategie stimmt die relativen Preise der beiden Aktivitäten. Der Beitrag stellt Grundlagen, Design und Implementierung eines solchen Systems, die auf Real-Time basiert ausübenden Künstler, der eine Software-Architektur zur Bereitstellung geeigneter Architektur Abstraktionen zu beobachten und die Kontrolle des Systems zeitliche Verhalten.
Stichwort: mobile Robotik Welt Modellierung, Modularisierung, Software-Architektur, Timing
Lessons Learned in Integration für Sensor-Based Robot Navigation Systems, Seite 085-091
Luis Montesano; Javier Minguez & Luis Montano
Abstract: This paper presents unserer Arbeit der Integration in den letzten Jahren im Rahmen der Sensor-basierte Roboter-Navigationssysteme. In unserem Motion-System, wie in vielen anderen, gibt es Funktionen wie Modellierung, Planung oder Motion-Control, die innerhalb einer Architektur integriert werden müssen, beteiligt. Dieses Papier befasst sich mit diesem Problem. Darüber hinaus stellen wir auch die Lektionen gelernt, zu diskutieren und: (i) Planung, Erprobung und Validierung von Techniken, die die Funktionen des Navigationssystems durchzuführen, (ii) Aufbau der Architektur der Integration, und (iii) die Verwendung des Systems auf mehreren Robotern ausgestattet mit verschiedenen Sensoren in verschiedenen Labors.
Stichwort: Mobile Roboter, Sensor-Based Robot Navigation, Robot-Architekturen und-Integration.
Special: Software-Entwicklung und Integration in der Robotik
Guest Editorial
Davide Brugali und Issa A. D. Nesnas
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