A use case in model-based robot development using AADL and ROS

Resumo

O artigo demonstra AADL para uma abordagem baseada em modelos para separar e aprimorar o desenvolvimento, dividindo as funções de engenheiros de software e especilistas em robótica.

2. A Plataforma

O robô utilizado é a cadeira de rodas elétrica Twist T4 2x2,
modificada para controle por computador.

O sistema que converte ela para uma plataforma robotíca
é o Personal Mobility Kit (PMK), equipado com:

• motor encoders
• laser scanner distance sensors
• on-board PC

O PMK possui os seguintes modos de controle:

• Manual, PMK desligado
• Manual, mediado pelo PMK
• Assistido
• Autônomo

4. A Implementação de Nós

LifeCycle não está ligado aos nós do ROS. Ele possui uma lista de pares de estados (origem e destino), esses estados são vinculados métodos ou funções que são executados após a transição de estado.

ROSNode implementa o básico para nós ROS, associando métodos aos estados criando um ciclo de vida. Sendo eles: Init, Running, Closing e Error.

Isso além de

6. Comparação de Arquiteturas

No geral, a arquitetura baseada em modelos se mostra equivalente nos resultados em comparação com a arquitetura feita a mão, com a vantagem de redução de erros e geração de código.

Dentre os problemas principais estão:

• Conexões desnecessárias
• Dependência circular nos Nós
• Nõs redundantes e desconectados.

Por exemplo, o heartbeat node envia o estado para muitos Nós que, praticamente, não usavam essa informação.

• Arquitetura Original
  

• Arquitetura Baseada em Modelo
  

Por fim, foi feito um teste de tragetória em
modo autonomo entre o código gerado e
escrito a mão.

Os caminhos se mostram equivalentes.

7. Discussões

Geração de Código

Existe muitas soluções para gerar código para o ROS .automáticamente.

Mathlab possui o Robotics System Toolbox, que gera C++ com base em modelos Simulink, porém é muito verboso.

SmartSoft, uma abordagem orientada a serviços baseada em componentes, é baseada em DSL que pode ser usada como ponto de partida.

Há outros, como C-Forge e RoCK.

Desenvolvimento de Sofware Robótica

O trabalho tem como objetivo criar uma solução mais próxima dos desenvolvedores e especialistas, e não a solução definitiva para desenvolvimento de software robótico.

A AADL proporcina a análise de sistemas de baixo nível e modelagem de componentes de hardware. O próximo passo seria analise de recursos (CPU, banda larga) para melhor integração com o software.

Comentários

O artigo traz um caso de uso muito interresante, apesar de não se aprofundar na AADL. O trabalho busca melhorar a experiência de desevolvimento de software robótico.