Geum.ru

Е. В. Чепин московский инженерно-физический институт (государственный университет) автоматизация проектирования программного обеспечения распределенных мобильных робототехнических систем доклад

Вид материалаДоклад
Подобный материал:

УДК 004(06) Компьютерные системы и технологии


И.В. БОГИН, Д.В. ВОЛОДИН, А.А. ДЮМИН, Е.В. ЧЕПИН

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ


Доклад описывает цели и задачи создания программного комплекса, предназначенного для проектирования программного обеспечения для распределенных мобильных робототехнических систем.


Современные мобильные робототехнические системы в общем случае могут быть представлены как гетерогенная совокупность мобильных робототехнических платформ с одним или несколькими центрами управления, сбора и обработки информации. При этом одной из важнейших задач является эффективное распределение задач и организация информационных потоков между различными частями данной системы. Также возникает проблема выбора оптимальных алгоритмов для различных подсистем, с точки зрения выполнения распределенной робототехнической системой задач, поставленных перед ней, с учетом ограничений, накладываемых мощностью вычислительных ресурсов различных элементов системы, пропускной способностью и надежностью каналов связи. Разрабатываемая среда призвана упростить решение данных задач. Фактически, она представляет собой среду для моделирования распределенных робототехнических систем (РРС), которая позволяет выделить функции РРС, необходимые для решения той или иной задачи, определить направления и состав информационных потоков в системе, выбрать алгоритмы необходимые для успешного функционирования системы с учетом различных критериев (требования по функционалу, объемам ОП, скорости обработки, объемам передаваемых данных и т.п.) [1].

Также одной из частей проектируемого программного комплекса является среда моделирования, позволяющая разработать и отладить алгоритмы управления роботами без экспериментов на реальном аппаратном обеспечении. Данная среда представляет собой трехмерный виртуальный мир с настраиваемым окружением и настраиваемой структурой виртуального робота. Общение модели робота со станциями наблюдения и контроля осуществляется посредством универсального протокола [2], чем обеспечивается прозрачность замены робота, его виртуальной моделью. Среда моделирования построена на ряде свободно распространяемых для некоммерческого использования библиотек: OGRE - графический объектно-ориентированный движок с открытым исходным кодом, созданный для упрощения визуализации 3D сцен и абстрагирования от конкретного графического API; PhysX - библиотека моделирования физики твердых тел (бесплатна для некоммерческого использования, но без доступа к исходным текстам); LUA – предоставляет средства написания скриптов.

Другой важнейшей частью системы является среда проектирования программного обеспечения обработки изображения. Видеоизображение является одним из основных средств получения роботом информации о внешнем мире, поэтому быстрое и эффективное проектирование программного обеспечения для обработки и анализа изображения также необходимо для разрабатываемой среды проектирования распределенных мобильных робототехнических систем.

Использование модельно-ориентированной архитектуры [3] позволяет обеспечить реализацию таких требований как:
  1. Быстрое прототипирование.
  2. Автоматическая кодогенерация.
  3. Автоматическая генерация документации.
  4. Автоматический контроль проектов.

Данная работа поддержана грантом РФФИ №06-07-89146 в рамках проекта по исследованию и разработке среды для проектирования мобильных робототехнических комплексов.


Список литературы

  1. Богин И.В., Дюмин А.А., Чепин Е.В. Разработка методики проектирования программных систем для мобильных робототехнических комплексов. //Науч. сессия МИФИ-2006: Сб. науч. тр. В 16 т. Т. 12. С. 125-126.
  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. Т. 12. С. 127-128.
  3. A. Kleppe, J. Warmer, W. Bast, MDA Explained: The Model Driven Architecture™: Practice and Promise, Addison Wesley, 2003 , ISBN 0-321-19442-X




ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 12