Author(s): Cruchinho, Gonçalo Manuel Cardoso
Date: 2011
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/7964
Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
Subject(s): Middleware; Arquitectura wormhole; Comunicação; Equipas de robôs; Execução síncrona; Trabalhos de projecto de mestrado - 2011
Trabalho de projecto de mestrado em Engenharia Informática (Arquitectura, Sistemas e Redes de Computadores), apresentado à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011
A utilização de robôs cada vez mais generalizada, incidindo mais sobre as áreas de exploração, segurança e entretenimento. Com a introdução de equipas, os robôs conseguem apresentar um aumento na produtividade das suas tarefas, conseguindo fazer mais em menos tempo, embora com essa adição, alguns problemas possam surgir. Esses problemas advém da introdução¸ ao da componente comunicacional necessária `a equipa, que pode causar atrasos nas tarefas que o robô efectua, devido `a necessidade que o robô passa ter de valores externos fornecidos por outros robôs e existir uma demora incontrolável na obtenção desses valores. Para mitigar o problema indicado acima, foi criado anteriormente um middleware que garante o controlo atempado de robôs virtuais. Esse middleware foi criado utilizando a arquitectura wormhole, que define dois componentes, um simples e outro complexo, ambos capazes de controlar o robô. O componente simples garante a propriedade de execução¸ ao síncrona que pode ser utilizada pelo componente complexo. O componente complexo tenta sempre que possível controlar o robô enquanto o componente simples apenas o tenta controlar quando o complexo não o consegue. Este projecto incide sobre o middleware identificado anteriormente, tendo como objectivo melhorar os módulos que o compõem, preparando-o para o porte para um robô físico e validar a solução¸ ao resultante de forma a verificar se a mesma garante o controlo do robô dentro de um tempo conhecido após falha de um dos componentes. Com esse porte espera-se verificar que esta arquitectura serve correctamente o propósito de controlo de equipas de robôs. Os resultados permitem-nos concluir que a arquitectura wormhole quando aplicada a um robô mitiga os efeitos da introdução de comunicação nos robôs visto que caso existam atrasos no controlo é possível ao componente simples manter o controlo temporário do robô. Esta mitigação de atrasos aplica-se também a atrasos causados por interrupções assíncronas que afectam o componente mais complexo.
The use of robots is becoming more widespread, focusing more on the areas of exploration, security and entertainment. With the introduction of team, the robots show an increase of productivity in their tasks, enabling them to do more in less time, although with that addition, some problems may occur. Those problems are due to the introduction of the communicational component necessary to the team, which can cause delay in the tasks that the robot performs, due to the necessity of external values provided by other robots and due to the unbounded delay that exists when getting those values. To mitigate the problem indicated above, a middleware was created that guaranties the timely control of virtual robots. That middleware was created using the wormhole architecture, which defines two components, one simple and another complex, both capable of controlling the robot. The simple component guaranties the synchronous execution property, which can be used by the complex component. The complex component tries, when possible, to control the robot while the simple component only tries to control it when the complex component can?t. This project makes use of the middleware identified previously, having the objective of improving the middleware?s modules, getting it ready to port to the physical robot and validating the resulting solution in order to check if it can control the robot within a known interval of time after the failure of one components. With this port we want to verify that this architecture serves correctly the purpose of controlling a robot. The results enable us to conclude that the wormhole architecture, when applied to a robot, mitigates the effects of the introduction of communication in the robot, due to the fact that if there is delay in the control it is possible to the simple component to maintain the temporary control of the robot. This delay mitigation applies itself to other type of delay like asynchronous interruptions that affect the complex component.
