Coraz większą uwagę poświęca się obecnie narzędziom do programowania robotów - zarówno manipulatorów jak i maszyn mobilnych. Rozwijane są coraz bardziej zaawansowane i kompletne środowiska programowania, zaś nacisk kładzie się na zastosowanie w nich projektowania w podejściu komponentowym. Jednym z kluczowych elementów jest tutaj także sposób wymiany danych, czyli mechanizmy komunikacji jawnej między elementami systemu robotycznego. Od nich zależą w dużej mierze efektywność działania danej implementacji oraz możliwość integracji z językami programowania wykorzystywanymi do realizacji typowych w robotyce zadań. Artykuł prezentuje przegląd stosowanych obecnie rozwiązań oraz omawia szczegółowo implementację mechanizmów komunikacji w programowej strukturze ramowej MRROC++.
EN
This paper presents a review of communication methods in robot programming as a key to successful component framework. Implementation details of MRROC++ are presented and compared to other solutions. The inter-agent data exchange is verified as efficient intuitive method, based on formal description of the system.
The paper presents results of research on the development of robot perception systems. On the basis of the selected exemplary system, typical problems occurring during design of such systems were indicated. Those problems motivated the work set out to formalize the data flow by the use of metamodelling - the key technology of model-driven engineering. The obtained metamodel facilitates development of such systems and enables further creation of tools for models' editing, validation and automatic generation of relevant source code skeletons. Additionally, requirements for a robot perception systems runtime environment were identified and compared with existing component-based robot software frameworks.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac poświęconych budowie układów percepcji systemów robotycznych. Na podstawie wybranego przykładu złożonego systemu percepcji wyróżniono typowe problemy występujące podczas projektowania takich systemów. W celu ich rozwiązania dokonano formalizacji modelu przepływu danych przy użyciu metamodelu - kluczowego elementu w inżynierii opartej na modelach. Opracowany metamodel ułatwia rozwój takich systemów oraz umożliwia stworzenie graficznych narzędzi do edycji modeli konkretnych systemów percepcji, ich walidacji, a ostatecznie do automatycznego generowania szkieletów kodu. Ponadto, zidentyfikowano wymagania odnośnie środowiska wykonawczego omawianej klasy układów oraz porównano je z istniejącymi ramowymi strukturami programowymi opartymi na podejściu komponentowym.
Ten dwuczęściowy artykuł przedstawia metodę projektową umożliwiającą określenie zarówno struktury, jak i sposobu działania układów sterowania autonomicznych robotów. Część pierwsza koncentruje się na aparacie formalnym i ogólnych przesłankach metody projektowej, natomiast część druga przedstawia przykład obrazujący sposób stosowania metody opisanej w części pierwszej artykułu.
EN
This two-part paper presents a general method of designing both the structure as well as the method of operation of autonomous robot control systems. The first part of the paper describes the notation and the general aspects of the design method. The second part presents an example of the utilization of the proposed method of designing robot controllers.
The paper describes a reconfigurable fixture for machining thin sheets, based on relocatable supporting robots. The formal specification of the control software is presented. A multi-agent approach to control system structuring has been utilized. The behaviour of agents is defined in terms of finite state automatons, transition functions and terminal conditions.
Formy mocujące muszą być idealnie dopasowane do detali, które maja podpierać. Nawet mała modyfikacja kształtu w projekcie detalu powoduje, że kosztowna forma staje się bezużyteczna. Stąd duże zainteresowanie przemysłu formami rekonfigurowalnymi. Zastąpienie tradycyjnych form przez wiele robotów stanowiących ruchome podpory wymaga zaprojektowania specjalnego układu sterowania oraz dedykowanej metody programowania umożliwiającej szybką rekonfigurację takiego systemu. Układ sterowania systemu wielorobotowego został zaprojektowany na podstawie formalnej specyfikacji definiującej strukturę tego układu za pomocą agentów, których zachowanie określane jest za pomocą funkcji przejścia. W ten sposób stworzono system modularny, umożliwiający parametryzację oprogramowania ułatwiające wprowadzanie zmian przy sprawdzaniu różnych rozwiązań technicznych, co jest nieodzowne przy konstrukcji systemu prototypowego. Eksperymenty przeprowadzone w fabryce wykazały, że zaprojektowany system usztywnia detal na tyle, aby wynik obróbki mechanicznej był zadowalający. Jeżeli liczba różnych detali podlegających obróbce jest znaczna, to zaprojektowany system stanowi względnie tanią alternatywę dla wytworzenia i późniejszego magazynowania wielu form. Ponadto zaprojektowany układ sterowania może sterować zespołami robotów o różnej liczności oraz dopuszcza zmiany konstrukcyjne poszczególnych części robotów. Pierwsza część artykułu przedstawia problemy związane z konstrukcją form podpierających oraz prezentuje strukturę układu sterowania systemu wielorobotowego, natomiast część druga koncentruje się na programie planującym działania robotów.
EN
Machining fixtures must fit exactly the work piece to support it appropriately. Even slight change in the design of the work piece renders the costly fixture useless. Substitution of traditional fixtures by a programmable multi-robot system supporting the work pieces requires a specific control system and a specific programming method enabling its quick reconfiguration. The multi-robot control system has been designed following a formal approach based on the definition of the system structure in terms of agents and transition function definition of their behaviour. Thus a modular system resulted, enabling software parameterisation. This facilitated the introduction of changes brought about by testing different variants of the mechanical structure of the system. The shop-floor experiments with the system showed that the work piece is held stiffly enough for both milling and drilling operations performed by the CNC machine. If the number of diverse work piece shapes is large the reconfigurable fixture is a cost-effective alternative to the necessary multitude of traditional fixtures. Moreover, the proposed design approach enables the control system to handle a variable number of controlled robots and accommodates possible changes to the hardware of the work piece supporting robots. The first part of the paper introduces the fixturing problem and presents the control system of the designed multi-robot fixture, while the second part presents the planer deciding where and when the supports should be located.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.