دانلود مقاله ترجمه شده R2P، یک روش ماژولی نرم افزاری و سخت افزاری متن باز برای نمونه برداری ربات

نمونه برداری سریع، جنبه کلیدی توسعه برنامه‌های رباتیک جدید است. یک روش ماژولی مبتنی بر پلتفرم شیوه دستیابی به این نتیجه است. روش‌های ماژولی برای توسعه نرم افزار معمول هستند، ولی سخت افزار هنوز هنوز تغییر یافته و اغلب هربار راه حل‌های جدیدی ایجاد می‌کند. در نتیجه منابعی که باید در توسعه یک ربات جدید سرمایه گذاری شوند، اغلب توسط برای پیاده سازی یک نمونه عملی فیزیکی برای تست ایده برنامه صرف می‌شوند. برای غلبه براین مشکل، R2P (نمونه برداری سریع ربات)، یک چارچوب برای پیاده سازی معماری‌های زمان حقیقی با کیفیت بالا برای سیستم‌های رباتیک با ماژول‌های پایه آماده (برای مثال حسگرها، محرک‌ها و کنترل کننده‌ها) پیشنهاد می‌دهیم که سخت افزار و نرم افزار را به کار گرفته که می‌توانند به صورت اتصال و اجرا متصل شوند. R2P، ماژول‌های سخت افزاری، پروتکلی برای ارتباطات زمان حقیقی، میان افزاری برای اتصال مولفه‌ها، ازجمله ابزارهای پشتیبانی از توسعه نرم افزار در ماژول‌ها فراهم می‌کند. هدف R2P، کاهش چشمگیر زمان و تلاش مورد نیاز برای ساخت یک روبات نمونه است تا تمرکز برمنابع توسعه برنامه‌های رباتیک جدید به جای درگیری پیاده سازی آنها ممکن شود. این مسئله به افراد با تجربه در حوزه خاص کاربردی، ولی با پیش زمینه تکنیکی کم اجازه می‌دهد تا به طور فعال در توسعه برنامه‌های رباتیک جدید شرکت داشته باشند. R2P هم از نظر سخت افزار و هم نرم افزار برای ارتقای انتشار آن در جامعه رباتیک و مدل‌های تجاری جدیدی که به طور قابل توجهی هزینه طراحی یک محصول رباتیک جدید را کاهش می‌دهند، متن باز است.

1-مقدمه

توسعه برنامه‌های رباتیک جدید به دلیل لزوم مهارت‌های در حوزه‌های فراوان چالش برانگیز است. مولفه‌های مکانیکی، الکترونیکی و نرم افزاری در هرربات وجود داشته و موفقیت کلی یک برنامه رباتیک بستگی عملکرد درونی این مولفه‌ها دارد. در نتیجه یک نمونه ربات، پیش شرطی برای هرگونه توسعه ربات با هدف تایید برخی نتایج تحقیقاتی یا در توسعه یک محصول رباتیک جدید می‌شود. اگرچه زمان و تلاش لازم برای ایجاد یک نمونه، همراه با پیچیدگی این کار برای متخصصین حوزه‌های غیرتکنیکی، اغلب از توسعه ایده‌های جالب و زمان موثر برای تبلیغات جلوگیری می‌کند.

از طرف دیگر، برای اکثر برنامه‌های رباتیک، شناسایی یک مجموعه کوچک منطقی از عملکردهای عادی که می‌تواند به گونه ای استاندارد توسط مولفه‌های ماژولی پیاده سازی شود، ممکن می‌باشد. ماژول بندی قابلیت استفاده مجدد مولفه‌ها را در محصولات و نمونه‌های مختلف ممکن ساخته و درنتیجه مجموعه مشترک را بزرگ کرده، هزینه‌ها را از نظر زمان و سرمایه کاهش می‌دهد و قابلیت اطمینان را نیز بهبود می‌بخشد. مولفه‌های استانداردسازی به طور گسترده، در نمونه برداری، طراحی و تولید انبوه باهزینه مناسب اساسی شناخته شده است. برای مثال در شاخه خودرو، یک پلتفرم اتومبیل اغلب برای اشتراک قطعات مکانیکی و الکترونیکی بین مدل‌های مختلف طراحی می‌شود تا تولیدکننده ماشین هزینه‌ها را کاهش داده و از اشتراک پلتفرم بهره برد [1]. در مهندسی نرم افزار، مولفه‌های نرم افزاری عموما در کتابخانه‌ها و چارچوب‌ها بین پروژه‌های مختلف و توسط تولیدکنندگان متعدد نرم افزار استفاده مجدد می‌شوند...