Comprobación de requisitos de una aplicación desarrollada en ROS2

Abstract

En este trabajo se aborda la programación y simulación de un conjunto de robots móviles, bajo la interfaz de programación de ROS2, y con el uso de las herramientas de simulación ya desarrolladas para ROS1 (Gazebo). Con la pretensión de poder observar el funcionamiento de esta interfaz bajo condiciones adversas, que se establecerán mediante programas Linux permitiendo interferir sobre los canales de comunicación UDP establecidos. Actualmente ROS2 se presenta como una de las herramientas para abordar la nueva generación de aplicaciones robóticas; en este proyecto se analiza la funcionalidad con la que parte ROS1 y por qué la necesidad de que surja ROS2, cómo la interfaz de ROS2 plantea su propia arquitectura, y cuáles son las variaciones y semejanzas con respecto a su versión ROS1. En el presente proyecto se ha implementado en C++ un algoritmo de exploración básico, para un conjunto de robot móviles trabajando en paralelo. Se encuentran separados mediante una máquina virtual el algoritmo de búsqueda, de la actuación y sensorización del robot. De esta forma se puede observar el funcionamiento de los robots simulados en Gazebo mientras que el canal de comunicación entre ambas máquinas es degradado. El método seguido para las pruebas en condiciones adversas y la obtención de los resultados de la simulación, pretenden visibilizar el punto de funcionamiento del algoritmo programado en ROS2 de forma que se verifiquen las restricciones máximas a las que se pueda someter el sistema. De esta forma este proyecto pretende aportar un mecanismo para verificar la versatilidad de la interfaz presentada.

This work deals with the programming and simulation of a set of mobile robots, under the ROS2 programming interface, and with the use of the simulation tools already developed for ROS1 (Gazebo). In order to observe the performance of this interface under adverse conditions, which will be established by using Linux programs that will allow to interfere on the established UDP communication channels. Currently ROS2 is presented as one of the tools to address the new generation of robotic applications; this project analyzes the functionality on which ROS1 is based and why the need for ROS2 arises, how the ROS2 interface proposes its own architecture, and what are the variations and similarities with respect to its ROS1 version. In the present project a basic exploration algorithm has been implemented in C++, for a set of mobile robots working in parallel where the search algorithm is separated by a virtual machine from the actuation and sensing of the robot. In this way it is possible to observe the operation of the Gazebo simulated robots while the communication channel between both machines is degraded. The method followed for testing under adverse conditions and obtaining simulation results is intended to visualize the operating point of the algorithm programmed in ROS2 in order to verify the maximum constraints to which the system can be subjected.