Marco de Controlador Basado en Restricciones Flexibles para Ros_Control
Autores: Prada, Miguel; Fernandez, Asier; Remazeilles, Anthony; McIntyre, Joseph
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Marco de Controlador Basado en Restricciones Flexibles para Ros_Control
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Comportamientos de robots
Especificación de controladores basada en restricciones
Lenguaje declarativo
Controladores compuestos
Forma ejecutable
Definición en tiempo de ejecución
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Generar comportamientos de robots en situaciones dinámicas del mundo real generalmente requiere la programación de múltiples grados de libertad, a menudo redundantes, para cumplir con múltiples objetivos que rigen los movimientos deseados. En este trabajo, proponemos una metodología de especificación de controladores basada en restricciones. Se utiliza un nuevo lenguaje declarativo para combinar bloques de construcción semánticamente especializados en controladores compuestos. Esta descripción se transforma automáticamente en tiempo de ejecución en una forma ejecutable, que puede aprovechar automáticamente múltiples hilos para paralelizar cálculos siempre que sea posible. Permitir la definición en tiempo de ejecución de topologías de controladores a partir de descripciones declarativas no solo reduce el trabajo requerido para desarrollar tales controladores, sino que también permite sintetizar dinámicamente nuevos controladores basados en planificadores de tareas de nivel superior o mediante la interacción del usuario a través de Interfaces Gráficas de Usuario (GUIs). Nuestra solución añade nueva funcionalidad al ecosistema del Sistema Operativo de Robots (ROS), donde los comportamientos de los robots se logran típicamente mediante el despliegue de controladores de objetivo único y listos para usar para tareas como seguir trayectorias conjuntas, ejecutar movimientos interpolados punto a punto en el espacio cartesiano, o para comportamientos básicos de cumplimiento. Nuestro marco propuesto basado en restricciones mejora al proporcionar los medios para construir fácilmente controladores compuestos a partir de elementos primarios existentes utilizando nuestro lenguaje de diseño. Construir sobre la infraestructura facilita el uso de nuestro controlador con una amplia gama de robots soportados y permite una rápida integración con el ecosistema ROS existente.
Descripción
Generar comportamientos de robots en situaciones dinámicas del mundo real generalmente requiere la programación de múltiples grados de libertad, a menudo redundantes, para cumplir con múltiples objetivos que rigen los movimientos deseados. En este trabajo, proponemos una metodología de especificación de controladores basada en restricciones. Se utiliza un nuevo lenguaje declarativo para combinar bloques de construcción semánticamente especializados en controladores compuestos. Esta descripción se transforma automáticamente en tiempo de ejecución en una forma ejecutable, que puede aprovechar automáticamente múltiples hilos para paralelizar cálculos siempre que sea posible. Permitir la definición en tiempo de ejecución de topologías de controladores a partir de descripciones declarativas no solo reduce el trabajo requerido para desarrollar tales controladores, sino que también permite sintetizar dinámicamente nuevos controladores basados en planificadores de tareas de nivel superior o mediante la interacción del usuario a través de Interfaces Gráficas de Usuario (GUIs). Nuestra solución añade nueva funcionalidad al ecosistema del Sistema Operativo de Robots (ROS), donde los comportamientos de los robots se logran típicamente mediante el despliegue de controladores de objetivo único y listos para usar para tareas como seguir trayectorias conjuntas, ejecutar movimientos interpolados punto a punto en el espacio cartesiano, o para comportamientos básicos de cumplimiento. Nuestro marco propuesto basado en restricciones mejora al proporcionar los medios para construir fácilmente controladores compuestos a partir de elementos primarios existentes utilizando nuestro lenguaje de diseño. Construir sobre la infraestructura facilita el uso de nuestro controlador con una amplia gama de robots soportados y permite una rápida integración con el ecosistema ROS existente.