OpenRRArch: una arquitectura abierta, robusta y confiable para el control de robots autónomos - Martínez Sarmiento, Fredy Hernán; Giral Ramírez, Diego Armando (Tecnura, 2017)
Contexto: Los sistemas de control y navegación de robots autónomos constituyen un dinámico campo de investigación en robótica. Los esquemas y estrategias propuestos como posible solución a problemas se evalúan siempre sobre prototipos de laboratorio a fin de determinar su desempeño real. Se propone en este artículo una arquitectura para el diseño y desarrollo de sistemas robóticos, particularmente sistemas autónomos multirrobot, que facilite el trabajo en laboratorio gracias a una arquitectura abierta con características de robustez y confiabilidad. Método: La arquitectura se soporta en herramientas hardware y software open source. La estrategia de operación y comunicación se caracteriza por un bajo consumo de recursos, tanto en procesamiento como en comunicación, y operación en tiempo real. Se utiliza Linux como plataforma de desarrollo y sistema operativo, en particular para el esquema de comunicación, y los sistemas embebidos sobre un procesador de 32 bits con set de instrucciones de 16 bit (no es ARM, pero con arquitectura Harvard) corriendo a 80 MHz (el LX106 de Tensilica Xtensa) para la implementación de los agentes. Dadas las herramientas utilizadas, la solución también demuestra ser eficiente y económica. Resultados: La arquitectura ha sido aplicada exitosamente en la implementación de una estrategia de navegación para un conjunto de pequeños robots autónomos. A un conjunto de robots se les proporciona capacidad de comunicación WiFi, capacidad mínima de localización del ambiente (detección de obstáculos) y un algoritmo de navegación basado en tamaños poblacionales (imitando el Quorum Sensing Bacterial). El sistema se implementa con gran facilidad, demostrando no sólo la viabilidad de la estrategia de navegación, sino también la versatilidad, robustez y escalabilidad de la arquitectura OpenRRArch. Conclusiones: La arquitectura propuesta constituye una solución para la construcción de sistemas de control distribuidos, en particular sistemas robóticos multiagente. Ésta permite una rápida implementación (a bajo costo y con alto desempeño) de sistemas con capacidad de cooperación y comunicación en tiempo real. La arquitectura permite la integración de agentes con diferentes capacidades de procesamiento, lo cual permite adaptación a las necesidades de la tarea. Las funciones de cada uno de los agentes pueden reducirse o aumentarse a partir de su código, o seleccionando otro hardware embebido.