Сравнение промежуточного программного обеспечения для робототехнических платформ

Введение 4
1. Постановка задачи 6
2. Обзор 7
2.1. ТРИК 7
2.2. YARP 7
2.3. MOOS 8
2.4. OPRoS 10
2.5. CLARAty 10
2.6. MIRO 11
2.7. ORoCoS 11
2.8. URBI 12
2.9. OpenDaVINCI 12
2.10. MAVLink 12
2.11. Skilligent 13
2.12. Player 13
2.13. ROS 14
3. Сравнение 15
3.1. Критерии 15
3.2. Выбор промежуточного ПО 15
4. Описание решения 18
4.1. Адаптация инструментария Player для контроллера ТРИК 18
4.2. Апробация 19
Заключение 22
Список литературы 23
Купить

Робототехника является одной из самых быстроразвивающихся от­раслей в современном мире. Роботизированные системы получают при­менение в военном деле, медицине, искусстве и в быту. Роботы спо­собны выполнять многие виды работы быстрее и качественнее, чем человек, чем объясняется их возрастающая популярность. В связи с вышеуказанным, можно отметить высокий спрос на специалистов в области робототехники, а отсюда вытекает потребность в робототех­нических образовательных комплексах. В ответ на такую потребность на математико-механическом факультете СПбГУ усилиями кафедр си­стемного программирования и теоретической кибернетики разрабаты­вается контроллер ТРИК.
Вместе с развитием аппаратных платформ идёт также развитие ПО в сфере робототехники. Алгоритмы становятся всё более сложными и многоуровневыми, а приложения зачастую нелегко масштабировать. С другой стороны, так же как и в программировании компьютерных си­стем, в программировании для робототехнических платформ существу­ет множество типичных задач. Такие действия, как работа с данны­ми датчиков и приводов, организация межпроцессного взаимодействия, сбор информации о состоянии робототехнической системы, реализация распространённых алгоритмов робототехники: избегание препятствий, планирование пути и многие другие, решаются схожим образом на раз­ных системах и могут быть вынесены на отдельный уровень абстрак­ции. Эту задачу успешно решает программное обеспечение промежу­точного уровня (middleware).
Дейв Баккен описывает промежуточное программное обеспечение как класс технологий, призванных поддерживать сложность и гетеро­генность, присущую распределённым системам [4]. Действительно, за многими известными роботами стоят различные системы, управляю­щие периферией, структурирующие код и упорядочивающие процесс разработки приложений. Зачастую инструментарий создаётся исклю­чительно для одной робототехнической системы, что объясняет боль­шое количество существующих систем промежуточных уровня.
Главное преимущество промежуточного программного обеспечения — возможность переиспользования большого количества готовых ком­понентов. Существует множество научных статей, описывающих инте­ресные разработки различных лабораторий, результаты которых реа­лизованы в рамках некоторой системы промежуточного уровня. При адаптации таких систем для контроллера ТРИК можно будет исполь­зовать эти достижения при минимуме затраченных на реализацию уси­лий. Таким образом, появляется задача выбора и адаптирования неко­торой промежуточной программной системы для контроллера ТРИК.
Стоит отметить, что на кафедре системного программирования уже существуют работы по использованию ROS (Robot Operating System) на контроллере ТРИК, однако существуют интересные разработки, ос­новывающиеся и на других инструментариях, поэтому есть необходи­мость рассмотреть и другие системы промежуточного уровня.
Купить