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Vol. 10. Núm. 1.
Páginas 85-95 (enero - marzo 2013)
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Arquitectura de integración basada en Servicios Web para sistemas heterogéneos y distribuidos: aplicación a robots móviles interactivos
Web Services based integration architecture for heterogeneous and distributed systems: application to interactive mobile robots
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Alberto Valero-Gómez
Autor para correspondencia
alberto.valero.gomez@gmail.com

Autor para correspondencia.
, Paloma de la Puente, Diego Rodriguez-Losada, Miguel Hernando, Pablo San Segundo
Centro de Automática y Robótica CAR (UPM-CSIC), C/José Gutiérrez Abascal, n2, 28006, Madrid, España
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Resumen

En el desarrollo de sistemas robóticos complejos es común usar herramientas y arquitecturas software que facilitan la tarea de integración y reutilización del código. Ejemplos son el Robot Operating System (ROS) de WillowGarage, Player/Stage, etc. No obstante, la robótica móvil es cada vez más multidisciplinar, involucrando equipos de investigación de diferentes áreas incluyendo las tecnologías del habla, visión, aprendizaje automático, etc. Por ello es altamente improbable que dichos equipos adopten como elemento de desarrollo una plataforma intrínsecamente ligada a la robótica. A veces incluso, las restricciones de lenguajes de desarrollo o sistemas operativos, lo hacen impracticable y perjudicaría tanto a la velocidad de desarrollo como a la eficiencia del producto final. Este artículo presenta una novedosa arquitectura basada totalmente en los estándares de los Servicios Web. La arquitectura permite el desarrollo de agentes software de modo independiente de una forma totalmente desacoplada, manteniendo una intrusividad mínima a la par que una gran sencillez de uso. Usando posteriormente un intermediador o bróker totalmente dinámico se conectan dichos agentes en tiempo de ejecución. Esta arquitectura, que no sustituye a los sistemas ya existentes sino que los complementa, ha sido usada en un complejo demostrador multi-robot con una gran heterogenia de sistemas y agentes, en un proceso de instalación y puesta en funcionamiento de un robot guía interactivo en un nuevo ambiente.

Palabras clave:
Arquitectura Software
Integración de sistemas
Control de Robots
Abstract

Development of complex robotics systems usually requires tools and software frameworks such as the WillowGarage Robot Operating System (ROS) to ease code integration and reuse tasks. Nevertheless, research in robotics is increasingly becoming multidisciplinary, involving areas of voice technology, artificial intelligence or web systems, which can make researchers highly reluctant to use such robotic-specific systems. Even existing constraints, such as using different Operating Systems, can make this task impossible. This paper presents a novel architecture completely based on standards such as Web Services, that allows a totally decoupled development of agents with minimal intrusiveness and high simplicity by using a dynamic broker to interconnect agents at runtime. This architecture, which does not replace other systems but complements them. It has been used successfully inside a complex multi-robot demonstrator in a fully automated system deployment of an interactive tour guide robot in a new environment.

Keywords:
software architecture
system integration
robot control
Referencias
[Alonso-Martín et al., 2010]
Alonso-Martín F., Gonzalez-Pacheco V., Castro-González A., Ramey A. A., Yébenes M. y Salichs M.A., 2010. Using a Social Robot as a Gaming Platform. Lecture Notes in Computer Science. Volume 6414/2010, 30-39.
[Bruyninckx, 2001]
Bruyninckx H., 2001. Open robot control software: the OROCOS project. IEEE International Conference on Robotics and Automation ICRA., Vol. 3, pp. 2523-2528. doi:10.1109/ROBOT. 2001.933002.
[Burgard et al., 1999]
Burgard W., Cremers A.B., Fox D., Hähnel D., Lakemeyer G., Schulz D., Steiner W., Thrun S., 1999. Experiences with an interactive museum tour- guide robot. Artificial Intelligence. Vol. 1-2N. 114. pp. 3-55.
[Calisi et al., 2005]
Calisi D., Farinelli A., Iocchi L., and Nardi D. 2005. Autonomous navigation and exploration in a rescue environment. In Proceedings of IEEE International Workshop on Safety, Security and Rescue Robotics (SSRR), pages 54-59, Kobe, Japan, June 2005. ISBN: 0-7803-8946-8.
[Calisi et al., 2008]
Calisi D., Censi A., Iocchi L., y Nardi D., 2008. OpenRDK: a modular framework for robotic software development. In Proceedings of the International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS). Nice, France. pp. 1872-1877. http://openrdk.sf.net.
[Doucet et al., 2001]
Doucet, A.; De Freitas, N.; Gordon, N.J. (2001). Sequential Monte Carlo Methods in Practice. Springer.
[de la Puente et al., 2009]
de la Puente P., Rodriguez-Losada D., Valero A., Matia F., “3D Feature Based Mapping Towards Mobile Robots’ Enhanced Performance in Rescue Missions,” in Proc. Of the IEEE Int. Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) St. Louis, Missouri, USA, October 2009.
[Gross et al., 2008]
Gross H.-M., Bohme H.-J., Schroter C., Müller S., König A., Martin C., Merten M., and Bley A., 2008. “Shopbot: Progress in developing an interactive mobile shopping assistant for everyday use,” in Proc. of the Int. Conf. on Systems, Man and Cybernetics.
[Grisetti et al., 2005]
Grisetti G., Stachniss C., y Burgard W., 2005. “Improving Grid-based SLAM with Rao-Blackwellized Particle Filters by Adaptive Proposals and Selective Resampling,” IEEE Intern. Conf. on Robotics & Automation.
[Jabon, 2009]
Jabon, 2009. Jabon a C++ SOAP toolkit. www.intelligentcontrol.es/jabon.
[Lacey and Rodriguez-Losada, 2008]
Lacey, G., Rodriguez-Losada, D. 2008. The evolution of Guido: a smart walker for the blind. Robotics & Automation Magazine,. Volume: 15, Issue: 4. pp.: 75-83. ISSN: 1070-9932. DOI: 10.1109/MRA. 2008.929924.
[Makarenko et al., 2007]
Makarenko A., Brooks A., Kaupp T., 2007. On the Benefits of Making Robotic Software Frameworks Thin. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS). Workshop on Evaluation of Middleware and Architectures.
[Montemerlo et al., 2002]
Montemerlo M., Pineau J., Roy N., Thrun S., and Verma, V., 2002. Experiences with a Mobile Robotic Guide for the Elderly. Proceedings of the AAAI National Conference Artificial Intelligence, Edmonton, Canada.
[Nourbakhsh et al., 1999]
Nourbakhsh I., Bobenage J., Grange S., Lutz R., Meyer R., and Soto A., 1999. An Affective Mobile Educator with a Full-time Job. Artificial Intelligence, Vol. 114, No. 1-2, pp. 95-124.
[Pedraza et al., 2009]
Pedraza L., Rodriguez-Losada D., Matia F., Dissanayake G., y Valls Miro J., 2009. Extending the Limits of Feature-Based SLAM With B-Splines. IEEE Transactions on Robotics. Volume: 25 Issue: 2. pp 353-366. ISSN: 1552-3098 Digital Object Identifier: 10.1109/TRO. 2009.2013496.
[Robert et al., 2002]
Robert A. van Engelen and Kyle Gallivan, 2002. The gSOAP Toolkit for Web Services and Peer-To-Peer Computing Networks, in the proceedings of the 2nd IEEE International Symposium on Cluster Computing and the Grid (CCGrid2002), pages 128-135, May 21-24, Berlin, Germany.
[Rodriguez-Losada et al., 2007]
Rodriguez-Losada D., Matia F., Pedraza L., Jimenez A., Galan R. 2007. Consistency of SLAM-EKF Algorihtms for Indoor Environments. Journal of Intelligent and Robotic Systems. Springer. DOI: 10.1007/s10846-007-9171-8.ISSN 0921-0296 Vol. 50, N°. 4, pags. 375-397.
[Rodriguez-Losada et al., 2008]
Rodriguez-Losada D., Matia F., Galan R., Hernando M., Montero J. M. y Lucas J.M., 2008. Urbano, an Interactive Mobile Tour-Guide Robot. Advances in Service Robotics. Edited by: Ho Seok Ahn. ISBN 978-953-7619-02-2. Hard cover, 342 pages. InTech Education and Publishing.
[Thrun et al., 1999]
Thrun S., Bennewitz M., Burgard W., Cremers A.B., Dellaert F., Fox D., Hahnel D., Rosenberg C., Roy N., Schulte J., Schulz D., 1999. MINERVA: A Second-Generation Museum Tour-Guide Robot. IEEE International Conference Robotics and Automation. Vol.3, pp. 1999-2005.
[Valero et al., 2009]
Valero A. and Randelli G. and de la Puente P. and Calisi D. and Rodrìguez- Losada D. and Matìa F. and Nardi D. 2009. “UPM-SPQR Rescue Virtual Robots 2009 Team Description Paper.” Robocup 2009, Graz, Austria.
[Valero et al., 2012]
Valero A., de la Puente P., Rodriguez-Losada D., Hernando. M. Videos demostrativos, 2012: http://goo.gl/PuWaO, http://goo.gl/eHXFO, http://goo.gl/wtorB, http://goo.gl/H30fN.
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