ZAFH - Autonome Mobile Serviceroboter

Zentrum für angewandte Forschung an Fachhochschulen

Autonome mobile Serviceroboter

Standort Ulm

Arbeitsgruppe Schlegel, HS Ulm

Softwaretechnik

Konsolidierte Techniken des Software-Engineering haben ihre Mächtigkeit in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen gezeigt. Aufgrund der Vielfalt an Sensoren, Aktoren und Verarbeitungsmechanismen, welche für ein senso-motorisches System zu integrieren sind, zeigt sich allerdings schnell, dass Softwarekomplexität die Achillesferse heutiger Robotiksysteme darstellt. Komponentenbasierte Ansätze und Middleware-Systeme müssen an die Erfordernisse verteilter senso-motorischer Systeme angepaßt werden.

Vielfältige Fortschritte im Bereich des Software-Engineering sowie explizierte Erfahrungen bei der Realisierung senso-motorischer Systeme lassen einen stabilen Kern von Anforderungen an ein Software-Framework für komplexe senso-motorische Systeme erkennen. Im Vordergrund steht dabei die Unterstützung von Komponenten, deren Zusammenwirken dynamisch zur Laufzeit aufgabenund situationsabhängig angepaßt werden kann.

Voraussetzung hierfür ist die Trennung der Kommunikationsmechanismen einer Komponente von den algorithmischen Abläufen innerhalb einer Komponente. Erst dann können die externen Schnittstellen einer Komponente durch vorgefertigte Interaktionsmuster einer strikten Semantik unterworfen werden. Dadurch wird die Wiederverwendbarkeit und freie Kombinierbarkeit von Komponenten ermöglicht. Komponenten stellen nicht mehr einzelne Funktionen oder Objekte als Schnittstelle zur Verfügung, sondern sogenannte Services. Serviceorientierte Architekturen (SOA) spielen in Unternehmenssoftware bereits Vorteile aus und sollen nun auch im technischen Bereich zur Anwendung kommen.

Mit dieser Sichtweise erschließt sich der Zugang zu einer modellbasierten Entwicklung der Software von Servicerobotiksystemen. Anstatt weiterhin auf der Code-Ebene stets von neuem zu beginnen, werden Verhaltensmodelle sowie Software- und Systemstrukturen modelliert. Dadurch wird das Wissen um die Komponenten eines Serviceroboters expliziert und hat Bestand unabhängig von einer konkreten und nicht portierbaren Implementierung.

Allerdings steht und fällt der Wechsel von einer codezentrierten Sicht zu einer modellbasierten Sicht mit den Fähigkeiten der Werkzeuge. Diese haben den Weg vom Modell zum ausführbaren Code zu unterstützen oder zu automatisieren. Während die generische Lösung noch nicht absehbar ist, sind aber bereits jetzt domänenspezifische Lösungen möglich.

In diesem Teilprojekt soll die Basis für die modellbasierte Softwareentwicklung für die Domäne Servicerobotik entwickelt werden. Dazu wird eine domänenspezifische Sprache (DSL) entwickelt und in einer Toolkette umgesetzt. Im Vordergrund steht dabei insbesondere die Unterstützung durch Tools zur Vorgabe und Einhaltung von Standards zwecks Erzielung von Austauschbarkeit.

(weitere Details zu SmartSoft).

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