В.Н. Негода – д.т.н., профессор, 

кафедра «Вычислительная техника», Ульяновский государственный технический университет

E-mail: nvnulstu@gmail.com

Постановка проблемы. Прототипирование обеспечивает имитацию движения на основе спецификаций траекторий в двумерном пространстве и организуется как параметрически управляемый процесс анимации групп графических примитивов. Основное назначение прототипов – поддержка изучения основ программирования задач управления движением робокаров по заданным траекториям на языках программирования общего назначения без использования специальных фреймворков. Цель. Предложить набор технических решений, обеспечивающих прототипирование поведения робокара с дифференциальным приводом в среде веб-навигатора.

Результаты. В фазе инициализации создан макет поля деятельности, который может содержать группы графических примитивов, отображающих координатные оси, трассы движения и стартовое положение робокара. Процесс имитации поведения базируется на пяти видах спецификаций: 1) спецификации общего сценария имитации, каждая операция которого рассматривается как отдельная задача; 2) формальных спецификаций метаданных, обеспечивающих создание пространства переменных задачи и их инициализацию; 3) спецификаций самого робокара и его окружения, интерпретируемых на основе метаданных в рамках одного прогона одной задачи; 4) спецификаций сценариев поведения робокара в рамках одного прогона одной задачи; 5) спецификаций процессов анимации, формируемых на основе одной записи спецификации четвертого вида. Первые четыре вида спецификаций формируются на стороне сервера, а пятый вид – на стороне клиента. Поддерживается возможность прогонки нескольких сценариев для одного и того же набора задач возможно в другом порядке и с другими спецификациями третьего и четвертого видов. Это обеспечивает прототипирование в широком диапазоне значений параметров, определяющих траектории и скорости движения робокара.

Практическая значимость. Эффективность технических решений, описанных в данной работе, подтверждена опытом их применения в 10 задачах прототипирования поведения робокаров.

1. Sobh T., Xiong X. Prototyping of Robotic Systems: Applications of Design an Implementation. IGI Global. 2012. 498 p.
2. Ceccarelli M., Kececu E.F. Design an Prototypes of Mobile Robots. ASME Press. 2015. 204 p.
3. Hailpern B., Tarr P. Model-driven development: the good, the bad and the ugly // IBM Systems Journal. 2006. V. 45. № 3. P. 451−461.
4. Parviainen P., Takalo J., Teppola S., Tihinen M. Model-Driven Development. Process and practices [Электронный ресурс]. URL = http://www.vtt.fi/inf/pdf/workingpapers/2009/ W114.pdf (дата обращения: 11.09.2019).
5. Негода В.Н. Прототипирование поведения объектов систем логического управления в Web-базированной САПР // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 9(14). С. 91−95. DOI: 10.18127/j00338486-201909(14)-13.
6. Wang L., Yang Y., Correa G., Karydis K., and Fearing R.S. OpenRoACH: A Durable Open-Source Hexapedal Platform with Onboard Robot Operating System (ROS) // IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA). 2019. P. 9466−9472.
7. Wang L., Yang Y., Correa G., Karydis K., Fearing R.S. OpenRoACH: A Durable Open-Source Hexapedal Platform with Onboard Robot Operating System (ROS) // International Conference on Robotics and Automation (ICRA-2019). Montreal. 2019. URL = https://www.researchgate.net/publication/335140472_OpenRoACH_A_Durable_Open-Source_Hexapedal_Platform_with_ Onboard_Robot_Operating_System_ROS (дата обращения: 10.01.2020).
8. Baillie J.C., Dmaille A., Duceux G., Filliat D., Hocquet Q., Notalle M. Software architecture for an exploration robot based on Urbi. 6th National Conference on Control Architectures of Robots. 2011 URL = https://www.researchgate.net/publication/ 236231305_Software_architecture_for_an_exploration_robot_based_on_Urbi (дата обращения: 21.01.2020).
9. Tsardoulias E., Mitkas A.P. Robotic frameworks, architectures and middleware comparison. URL = https://www.researchgate.net/ publication/321180717_Robotic_frameworks _architectures_and_middleware_comparison (дата обращения: 27.01.2020).
10. Управление транспортными роботами. [Электронный ресурс]. URL = http://ulivt.ru/DigitalControl/Robot/ (дата обращения: 09.09.2019).
11. Bach J., Langner J., Otten S., Holzäpfel M., Sax E. Data-Driven Development. A Complementing Approach for Automotive Systems Engineering // IEEE International Systems Engineering Symposium (ISSE). 2017. P. 39−47.
12. Martin R. Professionalism and Test-Driven Development // IEEE Software. 2007. V. 24. № 3. P. 32−36.
13. Giadioso V. MVVM: Model-View-ViewModel. URL = https://www.researchgate.net/publication/302359798_MVVM_ModelView-ViewModel (дата обращения: 27.01.2020).