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Eine komponentenbasierte Softwarearchitektur für mobile Serviceroboter

 
: Traub, A.

Heimsheim: Jost-Jetter Verlag, 2002, 130 S.
Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2002
IPA-IAO Forschung und Praxis, 350
ISBN: 3-931388-78-6
Deutsch
Dissertation
Fraunhofer IPA ()
Software-Architektur; mobiler Roboter; Serviceroboter; Komponentensoftware; Steuerungsarchitektur; Museumsroboter; Roboter; software; Robotersteuerung

Abstract
Aufgabenstellung: Thema der Arbeit ist die Entwicklung einer Softwarearchitektur für mobile Serviceroboter mit flexibel wieder verwendbaren Softwarebausteinen. Dies umfasst insbesondere:
- eine grundlegende Untersuchung der Einsatzmöglichkeiten wieder verwendbarer Softwarebausteine in mobilen Servicerobotern
- die Spezifikation eines neuen Typs von Softwarebausteinen speziell für diesen Einsatzbereich
- die Entwicklung allgemeingültiger Strukturen und Verfahren zur flexiblen und einfachen Integration solcher Softwarebausteine in Steuerungen mobiler Servieceroboter.
Damit werden die Voraussetzungen dafür geschaffen, wieder verwendbare Softwarebausteine in verschiedenen Servicerobotertypen und unterschiedlichen Anwendungsfällen einzusetzen und so eine wesentliche Reduktion der Entwicklungskosten und -zeiten sowie eine Verbesserung der Softwarequalität zu ermöglichen.

Lösungsansatz und Ergebnis:
Ausgehend von einer umfassenden Betrachtung der Schnittstellen und Varianten in Steuerungen mobiler Serviceroboter wird in dieser Arbeit ein neuer Typ wieder verwendbarer Softwarekomponenten spezifiziert. Dieser unterscheidet sich von anderen Softwarearchitekturen mobiler Roboter durch den Einsatz passiver Bausteine, wodurch sich neue Möglichkeiten der flexiblen Integration von Steuerungen aus wieder verwendbaren Softwarekomponenten und anwendungsspezifischen Programmteilen ergeben. Zur Unterstützung dieser Integration durch wieder verwendbare Architekturelemente werden ein Rahmenwerk und mehrere neue Entwurfsmuster entwickelt.

Anwendung:
Die entwickelte Softwarearchitektur wurde auf zwei verschiedenen Plattformen mobiler Serviceroboter realisiert. Der Vergleich dieser Steuerungen mit Hilfe von Softwaremetriken ergab einen hohen Anteil wieder verwendbarer Komponenten an der Steuerungssoftware auch bei sehr unterschiedichen Anwendungen der Roboter. Die Softwarearchitektur befindet sich darüber hinaus im Praxiseinsatz auf drei mobilen Informationsrobotern im Museum für Kommunikation in Berlin. Die Informationsroboter haben von März bis Ende 2000 mehr als 1000 km im engen Kontakt mit Museumsbesuchern zurückgelegt. Hierbei betrug die Verfügbarkeit der Steuerung mehr als 99%.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-9516.html