摘要
上下文。机器人越来越多地参与到我们的生活中,目前,服务机器人团队通过执行有用的、重复的或危险的任务来合作支持人类。然而,设计机器人的软件以确保其鲁棒性和自主性已成为其发展的瓶颈,这主要是由于领域的固有复杂性。服务机器人通常在部分受限的环境(通常由人类居住)中运行,并提供许多服务,这些服务需要硬件和软件组件的混合。这要求开发人员拥有来自不同学科的多样性专业知识。构建能够更改、定制或配置以适应不同上下文、环境或目的的软件是解决这些挑战的核心方法之一。不幸的是,软件工程在过去一直被机器人界视为一个辅助问题。目标。本论文的目的是研究服务机器人软件工程中的实践和挑战,为从业者和研究人员提供指导,并为我们确定的一些挑战提供工程解决方案。方法。我们的研究方法结合了知识寻求和解决方案寻求研究。前者的目的是了解特定现象;在本案例中,我们介绍了服务机器人软件工程的最新技术和实践。为此,我们对从业人员进行了访谈、在线问卷调查和系统的文献综述。寻求解决方案研究的目标是在特定背景下解决问题,我们为此设计了解决方案。本论文的研究是在与产业合作伙伴合作的欧洲项目背景下进行的。这使我们能够识别服务机器人行业中的软件工程问题,并在真实场景和机器人中验证我们的解决方案。结果。我们通过实证结果概述了服务机器人软件工程的当前实践、特点和挑战。我们发现,最紧迫的挑战是验证和实现自治系统的鲁棒性,特别是那些行为和控制系统旨在可变、可配置、,或可定制。我们设计的解决方案包括多机器人应用程序的软件体系结构(SERA)、机器人任务规范的领域特定语言(PROMISE)和能够综合计划的软件组件(MAPmAKER)。我们将我们的工程解决方案集成到一个经过行业验证的机器人框架中,该框架由为SERA建立的前提构成,其组成模块在灵活性、健壮性和效率方面得到了验证。结论。我们的经验贡献有助于增强对服务机器人软件工程领域及其实践、特征和挑战的当前经验理解,旨在为从业者和研究人员提供指导。我们的工程解决方案包括方法和工具,其目的是支持从业者和研究人员构建和操作精心设计的机器人应用程序。
机构
计算机科学与工程系;研究所för data-och informationsteknik
争议
2021年9月3日14:30。在线和473室,哥德堡大学林霍尔门校区Hörselgången 5号木星大厦