Aproximación Basada en UML para el Diseño y Codificación Automática de Plataformas Robóticas Manipuladoras

Abstract

ResumenHoy en día, los robots manipuladores están presentes en todas las instalaciones de producción moderna industriales. Por ello, a la robótica manipuladora se la considera una disciplina decisiva en el sector industrial. Además, en un futuro no muy lejano los robots manipuladores pasarán a ser también esenciales en la vida cotidiana de la sociedad. Así, existe una demanda creciente de aplicaciones con robots manipuladores con requisitos software como son la reutilización, flexibilidad y adaptabilidad. Lamentablemente, en la actualidad hay una falta de estandarización de plataformas hardware y software, por lo que es extremadamente complicado satisfacer estos requisitos. Así, se contempla, por lo tanto, una necesidad de definir una metodología que proporcione unas pautas y guíe en el diseño, implementación y en la ejecución de sistemas software para este tipo de aplicaciones. Este trabajo explora las ventajas proporcionadas por la Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE-Model Driven Engineering) en el diseño y desarrollo de tareas realizadas por robots manipuladores. En concreto se propone una aproximación basada en un sub-conjunto de diagramas UML (diagrama de componentes y diagrama de despliegue) para el diseño de este tipo de aplicaciones. Además, se identifican y definen los pasos a realizar para la generación automática de código que se ejecutará sobre los middlewares (MW) de comunicación más utilizados en esta disciplina. Para ello, se hará uso de las técnicas Model-To-Model y Model-To-Text nuevamente de MDE. Este trabajo, detalla la generación del código para OROCOS (el MW basado en componentes más extendido) y ROS. Finalmente, se presentan dos casos de estudio, el primero de ellos consiste en una aplicación industrial para el ensamblado de faro de vehículos que se ejecuta sobre OROCOS. El segundo caso de estudio es una aplicación de robótica de servicios en la que un robot manipulador antropomórfico realiza la tarea de seguimiento de un objeto en movimiento. Este segundo caso de estudio se ejecuta sobre ROS. Palabras Clave:Robots manipuladores, UML, MDE-Model Driven Engineering, ROS-Robotic Operating System-, OROCOS -Open Robot Control Software-.* Autor en correspondencia.Correo electrónico: eestevez@ujaen.es (Elisabet Estévez)

A Software Products Line as Educational Tool to Learn Industrial Robots Programming with Arduino

“…This low adoption may be because most IRs clients are companies that prefer reliability rather than other quality attributes, such as modifiability, as the key quality attribute [12]. Another reason for the adoption problem is the high variability in the hardware and software components, making the application of these techniques difficult [13], from domain abstraction, pattern detection, and idiom identification to characterization of granularity reuse level [8]. Moreover, general proposals have emerged covering many problems in the IRS, but they do not solve typical problems of the software device [14].…”

Reutilización de software en la robótica industrial: un mapeo sistemático

“…Otra importante causa, es que la mayor parte de cuota de mercado para la creación de software robótico son empresas, que realizan inversiones a largo plazo y que ante todo exigen confiabilidad (Vrochidou et al, 2018), por lo tanto a los desarrolladores les resulta difícil adoptar nuevas técnicas de ingeniería de software que no estén completamente probadas y listas para producción. Finalmente, la heterogeneidad de componentes hardware y software que existen en el mercado obstaculizan la aplicación de estas técnicas (Estévez et al, 2017), pues dificultan algunos procesos como la abstracción de modelos, detección de patrones, identificación del nivel de granularidad, entre otros, los cuales son pasos fundamentales para realizar una correcta reutilización del software (Brugali, 2007).…”

MERLIN a Cognitive Architecture for Service Robots

“…The motivation for using Unified Modelling Language instead of block diagrams [21] or Systems Modeling Language (SysML) [22] was the time spent understanding the ROSPlan and SMACH mechanism to extend their core functionalities from a programmatically perspective. This approach is extended in the literature [23,24] and used for formally designing architectures in deliverables for European projects [25].…”