DisCODe: komponentowa struktura ramowa do przetwarzania danych sensorycznych

pol Artykuł w języku polskim DOI:

wyślij Tomasz Kornuta , Maciej Stefańczyk Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej, Politechnika Warszawska

Pobierz Artykuł

Streszczenie

Aby działać w nieuporządkowanym i dynamicznie zmieniającym się środowisku, roboty muszą być wyposażone w rozmaite sensory, a ich systemy sterowania muszą być w stanie przetworzyć odbierane dane sensoryczne możliwie najszybciej w celu odpowiedniego zareagowania na zachodzące wydarzenia. Celem pracy było opracowanie oprogramowania umożliwiającego tworzenie podsystemów sensorycznych, mogących stanowić ekwiwalent dowolnych zmysłów zwierząt. Przeprowadzone testy wykazały, ze wprowadzane narzuty komunikacyjne są minimalne, a rozwiązanie nadaje się do implementacji podsystemów sensorycznych działających w czasie rzeczywistym.

Słowa kluczowe

podsystemy sensoryczne, przetwarzanie danych sensorycznych, struktury ramowe, układy sterowania robotów

DisCODe: a component framework for sensory data processing

Abstract

In order to cope with an unstructured and dynamically changing environment service robots must be equipped with many diverse sensors and their control systems must be able to process the perceived information about their surroundings in real-time in order to react appropriately to the occurring events. The paper seeks to develop universal software facilitating the development of any sensor subsystems, being equivalent of diverse animal or robot senses. Performed tests proved that the introduced communication overhead can be neglected in comparison to the profits resulting from task decomposition into many simple components, as well as the overall usefulness of the created solution in real-time applications.

Keywords

programming frameworks, robot control system, sensor data processing

Bibliografia

  1. Alexandrescu A.: Modern C++ Design: Generic Programming and Design Patterns Applied, Addison-Wesley Professional, 2001. 
  2. Blanchette J., Summerfield M.: C++ GUI Programming with Qt 4, Prentice Hall, 2008. 
  3. Blume C., Jakob W.: PASRO: Pascal for Robots, Springer-Verlag, 1985. 
  4. Bradski G., Kaehler A.: Learning OpenCV: Computer Vision with the OpenCV Library, O’Reilly, 2008. 
  5. Brooks A., Kaupp T., Makarenko A., Williams S., Oreback A.: Orca: A Component Model and Repository, 231- 251. Springer, 2007. 
  6. Bruyninckx H.: The real-time motion control core of the OROCOS project, Proceedings of the International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2766-2771, 2003. 
  7. Chaumette F..Hutchinson S.: The Handbook of Robotics, chapter Visual Servoing and Visual Tracking, 563-583. Springer, 2008. 
  8. Gerkey B. P., Vaughan R. T., Stoy K., Howard A., Sukhatme G. S., Mataric M. J.: Most Valuable Player: A Robot Device Server for Distributed Control, Proceedings of the International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 1226-1231, 2001. 
  9. Hayward V., Paul R. P.: Robot manipulator control under unix RCCL: A robot control C library, “International Journal of Robotics Research”, 5(4):94-111, 1986. 
  10. Kornuta T.: Application of the FraDIA vision framework for robotic purposes, Proceedings of the International Conference on Computer Vision and Graphics (ICCVG), vol. 6375 “Lecture Notes in Computer Science”, 65-72. Springer Berlin/Heidelberg, 2010. 
  11. Kornuta T., Zieliński C.: Behavior-based control system of a robot actively recognizing hand postures, 15th IEEE International Conference on Advanced Robotics (ICAR), 265-270, 2011. 
  12. Metta G., Fitzpatrick P., Natale L.: YARP: Yet Another Robot Platform, “International Journal on Advanced Robotics Systems”, 3(1):43-48, 2006. 
  13. Moravec H.: Visual mapping by a robot rover, Proceedings of the 6th International Joint Conference on Artificial Intelligence, 599-601, 1979. 
  14. Moravec H.: The Stanford Cart and the CMU Rover, Proceedings of the IEEE, 71(7):872-884, 1983. 
  15. Moravec H.: Mind Children: The Future of Robot and Human Intelligence, Harvard University Press, 1988. 
  16. Nesnas I.: The CLARAty project: Coping with hardware and software heterogenity, Brugali D., edytor, Software Engineering for Experimental Robotics, vol. 30 Springer Tracts in Advanced Robotics, 31-70. Springer, 2007. 
  17. Paul R.: WAVE - a model based language for manipulator control, “The Industrial Robot”, 10-17, 1977. 
  18. Quigley M., Gerkey B., Conley K., Faust J., Foote T., Leibs J., Berger E., Wheeler R., Ng A. Y.: ROS: an open-source Robot Operating System, Proceedings of the International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2009. 
  19. Schmidt D.: Model-driven engineering, IEEE Computer, 39(2):25-31, 2006. 
  20. Sobel J. M., Friedman D. P.: An introduction to reflectionoriented programming, 1996. 
  21. Staniak M., Zieliński C.: Structures of visual servos, “Robotics and Autonomous Systems”, 58(8):940-954, 2010. 
  22. Szyperski C., Gruntz D., Murer S.: Component Software: Beyond Object-Oriented Programming, Addison-Wesley Professional, 2nd edition, 2002. 
  23. Willow Garage. Ecto - a framework for perception, 2011, http://ecto.willowgarage.com/. 
  24. Zieliński C.: The MRROC++ System, First Workshop on Robot Motion and Control, RoMoCo, 147-152, 1999.