А. А. Дюмин московский инженерно-физический институт (государственный университет) методика проектирования управляющего программного обеспечения для мобильных робототехнических комплексов доклад

Вид материала

Доклад

Подобный материал:

• Е. В. Чепин московский инженерно-физический институт (государственный университет), 30.11kb.
• И. Ф. Бабалова московский инженерно-физический институт (государственный университет), 39.62kb.
• Д. В. Гуцко Московский инженерно-физический институт (государственный университет), 34.47kb.
• Д. С. Варганов научный руководитель Н. П. Васильев, к т. н., доцент Московский инженерно-физический, 31.85kb.
• С. Д. Романин московский инженерно-физический институт (государственный университет), 24.74kb.
• Ю. С. Барсуков 1, А. Ю. Окунев 2 1 Московский инженерно-физический институт (государственный, 29.25kb.
• В. А. Курнаев Московский инженерно-физический институт (государственный университет),, 27.18kb.
• В. В. Черняев московский инженерно-физический институт (государственный университет), 29.9kb.
• В. А. Карандасов научный руководитель В. П. Румянцев, к т. н., доцент Московский инженерно-физический, 28.6kb.
• К. П. Ивкин московский инженерно-физический институт (государственный университет), 26.94kb.

А.А. ДЮМИН

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ


Доклад посвящен описанию методики проектирования программного обеспечения для мобильных робототехнических комплексов, знакомит с основными определениями методики, концепциями методики и этапами проектирования согласно данной методике.


В настоящее время отрасль мобильной робототехники переживает бурное развитие. Постепенно средства проектирования в области робототехники смещаются от специализированных на конкретную платформу и задачу средств в сторону универсальных средств разработки.

С одной стороны, современные мобильные робототехнические комплексы (МРК) являются гетерогенной совокупностью различных мобильных робототехнических средств и платформ с выделенными или распределенными центрами управления, сбора и обработки информации. С другой стороны, они обладают на разных уровнях детализации определенной общностью: аппаратной, алгоритмической, поведенческой, функциональной и т.д. Таким образом, актуальной научной задачей является создание методики проектирования управляющего программного обеспечения для мобильных робототехнических комплексов, обладающее свойством независимости от конкретных робототехнических средств и платформ. Основными задачами, стоящими перед данной методикой, являются: эффективное распределение ресурсов и процессов между различными частями комплекса, организация информационных и управляющих потоков между частями комплекса, обеспечения работы мобильного робототехнического комплекса при выходе из строя одних или нескольких робототехнических средств или платформ.

МРК - совокупность мобильных робототехнических платформ и средств - мобильных робототехнических устройств (МРУ), и специализированных средств обработки информации (удаленных управляющих систем, специальных высокопроизводительных средств обработки информации и т.п.).

Функции МРУ - некий набор классов исполнительных устройств мобильного робота, которые могут выполнять определенную “деятельную” функцию (например, двигатели, манипуляторы типа “рука” и т.п.), при этом не обладающие автономностью, либо предоставляют некую информацию об окружающем пространстве и/или о состоянии мобильного робототехнического устройства. В ходе работ [1-2] были выделены основные классы функций мобильных робототехнических устройств, их базовые характеристики и способы управления ими.

Мобильный робототехнический комплекс подвергается декомпозиции на различные уровни [1, 3, 4]: уровень интеллектуального ПО (уровень центра управления), независимый от платформы уровень управляющего ПО (уровень МРУ), зависимый от платформы уровень ПО (уровень функций МРУ), собственно робототехническая платформа. Обмен информацией между уровнями ПО происходит по соответствующему протоколу [2].

Проектирование управляющего программного обеспечения для мобильных робототехнических комплексов согласно предлагаемой методике разделяется на ряд этапов. На первом этапе строится информационная модель мобильного робототехнического комплекса. Т.е. выделяются его составные части, их состав и характеристики. На втором этапе проектирования управляющего программного обеспечения происходит выбор его функциональности, т.е. определяется, исходя из анализа предметной области, из каких модулей должна состоять эта система (например, требуется ли построение карты местности, требуется ли наличие подсистемы распознавания объектов и т.п.). На третьем этапе происходит распределение модулей управляющего программного обеспечения по подсистемам МРК исходя из целесообразности и конфигурации МРК. На четвертом этапе происходит выбор алгоритмов для модулей управляющего программного обеспечения.

Данная методика разработана в рамках работ по гранту РФФИ №06-07-89146.


Список литературы

1. Bogin I.V., Chepin E.V., Dyumin A.A. The Aim and the Technique of Designing Framework for Development Software for Distributed Mobile Robotic Systems//Proceedings of the 8th International Workshop on Computer Science and Information Technologies CSIT’2006 Karlsruhe, Germany, 2006 September 28-29, 2006, Volume 1, ISBN 5-86911-6090.
   
2. Дюмин А.А., Калинин Д.Н., Чепин Е.В. Разработка универсального коммуникационного протокола для управления мобильными робототехническими комплексами // Науч. сессия МИФИ-2006: Сб. науч. тр. в 16 т. М.: МИФИ, 2006.- Т. 12. С.133-134. ISBN 5-7262-0633-9.
   
3. Santoro C. An Erlang Framework for Autonomous Mobile Robots//Erlang’07, October 5, 2007, Freiburg, Germany.
   
4. Nooner M., Wei H.-C. URSA: The Univerasal Robotic Service Architecture//JCSC,June 2005.