게시 및 게시 날짜 : 2005/02/24

개방형 로봇 아키텍처를 실현하는 바카라 규칙 미들웨어를 개발했습니다

-새로운 생명 지원 로봇 산업 생성-

포인트

  • 노화 사회의 도착으로서, 로봇이 기능 부품을 빌딩 블록과 결합하여 일상 생활 공간에서 다양한 서비스를 설계하고 개발하는 솔루션 비즈니스 시스템에 대한 희망이 있습니다
  • 개방형 로봇 아키텍처 실현을위한 기본 소프트웨어 기술, 모듈 식 기능 부품을 기반으로 한 로봇 용 바카라 규칙 미들웨어 (Open바카라 규칙M-AIST)는 평가 목적으로 개발 및 공개적으로 공개되었습니다
  • 프로토 타입 시스템으로 실시간 제어가 필요한 로봇 암 제어 시스템과 생활 공간에서 서비스를 제공하는 생명 지원 로봇 시스템, 바카라 규칙 미들웨어의 기능을 보여줍니다
  • 이 기술을 전파함으로써, 다른 제조업체가 제공하는 기능 구성 요소를 결합하여 시스템을 구성 할 수 있으며, 생명 지원 로봇 산업을위한 새로운 시장이 다양한 사용자의 요구를 상세하게 충족시킬 수있을 것으로 예상됩니다


요약

바카라 커뮤니티 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST")지능형 시스템 연구 부서[부서장 Hirai Seiki], 일본 로봇 산업 협회 (Inaba Yoshiharu의 회장) (이하 "일본 로봇 산업 협회 (Inaba Yoshiharu)) 및 Matsushita Electric Co, Ltd [하타나카 코이치 (Hatanaka Koichi) 사장 겸 경영 책임자 (Hatsanaka Koichi) (하타 나카 코이치) [Robot Development of the Development of the Development of the Development of the Development of the Development of The Robot 개발자" 2002 년 이후 3 년 계획에서 경제부 무역 산업의 21 세기 로봇 챌린지 프로그램에서 취한 조치에 따라 AIST의 최고 평가부, AIST], Tanie Kazuo

이 프로젝트는 다양한 사용자의 요구를 충족시킬 수있는 로봇 시스템을 제공합니다1를 실현하기 위해 우리는 소프트웨어 수준에서 로봇 자체와 기능 부품을 모듈화하는 기술을 연구하고 개발하고 있으며, 이러한 모드 기능 부품을 활용하여 시스템 설계자가되는 통합자가 사용자의 요구를 충족시키는 로봇 및 시스템을 구축 할 수있게 해줍니다

9190_9343바카라 규칙 공간) 개발 중 (AIST : 맞춤형 생명 지원 바카라 하는 법 시스템 실현을)。

이번에는 제안 된 로봇 구성 방법을 실현하기위한 기초 소프트웨어로 개발했습니다바카라 규칙 (로봇 기술) 미들웨어Open바카라 규칙M-AIST : AIST에 의해 구현 된 오픈 로봇 기술 미들웨어) 사용자의 기술적 피드백을 통해 기술 개발을 촉진하기 위해 평가를 위해 공개적으로 사용하기 위해 릴리스됩니다2동시에 다음 두 프로토 타입 시스템이 실제로 구성되었고 개발 된 바카라 규칙 미들웨어의 효과가 확인되었습니다
  • 실시간 제어| 로봇 팔 제어 시스템 필수
  • Life Suppo바카라 규칙 Robot System (바카라 규칙 Space) [유망한 응용 프로그램의 예]
모듈 식 기능 구성 요소와 동일한 제어 소프트웨어로 작동하는 산업용 로봇 사진
휴머노이드 팔 사진
사진 : 모듈 식 기능 부품과 동일한 제어 소프트웨어로 작동하는 산업용 로봇 (왼쪽) 및 휴머노이드 암 (오른쪽)

  1. 이 프레젠테이션 자료에 사용 된 로봇은 "로봇 기술을 활용하고 실제 세계에서 작동하는 기능을 갖는 지능형 시스템"의 광범위한 의미에서 로봇으로 설명됩니다
  2. 바카라 규칙 프로젝트 HP [http : //wwwisaistgojp/바카라 규칙/】(Open바카라 규칙M-AIST2005 년 2 월 24 일부터 왼쪽에 표시된 URL에서 신청서를 받기 시작합니다 )


연구 배경

일본의 로봇 산업은 공장의 산업용 로봇이 주로 자동차 및 전기 산업의 제조 산업에서 인기를 얻었을 때 확장되고 개발되었습니다 오늘날 우리나라는 세계 산업 로봇의 대부분을 생산하고 국제적으로 최상위 로봇 기술을 축적하는 "로봇 강국"입니다

반면에, 노동 부족과 같은 문제와 출생률 감소와 고령화 인구로 인해 치료가 필요한 사람들의 수가 증가함에 따라, 병원, 복지 시설 및 주택과 같은 "제조 현장 외부"에서 사용될 수있는 로봇이 솔루션으로 사용될 것으로 예상됩니다 그러나이 로봇의 개발 이이 시점에서 본격적이라고 말하기는 어렵습니다 그 이유는 각 개별 로봇에 ​​대한 신뢰성, 안전, 작동성 및 편안함을 개선하는 것과 같은 기술적 문제를 해결하기 위해 다양한 노력을 기울 였지만이 단계에서 이러한 노력의 결과를 공유하기가 어렵 기 때문에 로봇 개발을 비효율적으로 만들기 때문입니다

이러한 문제를 해결하고 제조 현장 외부에서 사용되는 로봇의 실질적인 사용 및 상용화를 촉진하는 방법은 액츄에이터, 센서, 제어 프로그램 등과 같은 다양한 로봇 요소를 모듈화하여 로봇을 구축하고 통합하여 로봇을 구축 할 수있는 로봇 구성 방법이 될 것으로 예상됩니다

연구 이력

이 연구 개발은 Nedo Technology Development Agency가 2002 년부터 3 년간 계획을 홍보하고있는 계약 된 프로젝트 "로봇 개발의 기초가 될 소프트웨어 인프라 개발"을 기반으로합니다이 프로젝트에는 다양한 로봇 요소가 포함됩니다분산 객체목표는 모듈화 될 수있는 소프트웨어 기술 재단을 구축하고 네트워크를 통해 이들을 통합 할 수있는 것입니다 이는 로봇 요소 모듈을 통합하는 새로운 로봇 개발 방법과 로봇 기술 공유를 통해 효율적인 개발을 가능하게하는 일반적인 기초 기술을 만들고 다양한 회사, 다양한 산업 및 기타 산업을 포함한 중소 규모의 비즈니스를 포함한 연구 및 개발 기관에서 로봇 개발을 자극하여 제조 부지 외부의 로봇 사용을 이끌어 낼 것으로 예상됩니다

이전 에이 프로젝트는 로봇 및 기능 부품을 모듈화하여 사용자의 요구 사항을 충족시키고 사용자의 요구 사항에 따라 적절한 경우에 응용 프로그램을 추가하고 생활 공간에서 서비스를 제공하는 데모 시스템 (바카라 규칙 Space)을 추가하여 사용자의 요구 사항을 충족시키는 로봇 시스템을 제공하는 맞춤형 로봇 시스템을 구성하는 방법을 제안했습니다AIST : 맞춤형 생명 지원 바카라 하는 법 시스템 실현을)。

연구 컨텐츠

이번에는바카라 규칙 미들웨어의 개념을 확인하기위한 구현 소프트웨어의 예입니다Open바카라 규칙M-AIST) 먼저 프로젝트 내 공통 사양으로 모듈 간의 상호 연결성을 보장하기 위해 개방형 아키텍처를 고려하고 표준 인터페이스 사양을 정의하는 프레임 워크가됩니다바카라 규칙 구성 요소(공통 모듈 식 인터페이스가있는 소프트웨어 부품)가 정의되었습니다 또한 바카라 규칙 미들웨어는이를 로봇의 프로그램으로 인식하는 프로그래밍 지원 도구로 구성됩니다 특히, 바카라 규칙 구성 요소를 지원하기위한 바카라 규칙 구성 요소, 바카라 규칙 구성 요소를 새로운 바카라 규칙 구성 요소로 결합하기위한 도구 및 바카라 규칙 구성 요소를 연결하고 작동을 제어하는 ​​그래픽 사용자 인터페이스를 지원하는 도구가 포함되어 있습니다

지금까지 개발 및 평가는 프로젝트 구성원 내에서만 수행되었지만 사용자의 기술 피드백을 통해 기술을 홍보하고 기술 개발을 가속화하기 위해 바카라 규칙 미들웨어는 평가를 위해 공개적으로 사용하기 위해 출시 될 것입니다 구체적으로, 우리는 바카라 규칙 미들웨어를 시험하여 프로토 타입 시스템의 실제 개발 결과에 대해 우리에게 연락 한 모든 일반 평가 기고자들에게 피드백을 제공해야합니다Open바카라 규칙M-AIST에 대한 소프트웨어 패키지 또한 사용자 설명서는 프로젝트의 홈페이지에서 다운로드하여 평가됩니다

바카라 규칙 미들웨어를위한 프로그램 지원 도구의 예
사진 : 바카라 규칙 미들웨어를위한 프로그램 지원 도구의 예

이 프로젝트에서는 두 가지 유형의 프로토 타입 시스템 (로봇 팔 제어 시스템 및 라이프 스타일 지원 로봇 시스템)이 실제로이 바카라 규칙 미들웨어의 기능을 확인하기 위해 구성되었으며 개발 된 바카라 규칙 미들웨어의 효과를 확인했습니다

먼저, 우리는 센서 신호에 대한 즉각적인 응답이 필요하기 위해 실시간 제어가 필요한 로봇 시스템의 일반적인 예로, 조이스틱으로 작동 할 수있는 ARM 제어 시스템이 필요하며 바카라 규칙 Middleware가 제공하는 개발 지원 도구를 사용하여 시스템 구성을보다 쉽게 ​​만들 수 있음을 확인했습니다 또한, 바카라 규칙 미들웨어의 영향의 예로서, 우리는 산업 로봇을 제어하는 ​​시스템이 단순히 하나의 구성 요소를 교체하여 Humanoid의 팔을 제어 할 수 있음을 확인했습니다

조이스틱으로 작동 할 수있는 팔 제어 시스템 사진
바카라 규칙 미들웨어를 사용한 프로그램 개발 그림
사진 : 조이스틱 및 바카라 규칙 미들웨어로 작동 할 수있는 ARM 제어 시스템을 사용한 프로그램 개발

일반적인 인터페이스를 가진 모듈로서 쉽게 교환 가능한 산업용 로봇과 휴머노이드 암의 그림
그림 : 산업용 로봇과 휴머노이드 암을 일반적인 인터페이스와 모듈로 쉽게 교환 할 수 있습니다

유망한 응용 프로그램의 예로서, 우리는 생활 공간에서 센서 및 액추에이터와 같은 로봇 요소를 분산시키고 이러한 로봇 요소와 협력하여 일상 생활을 지원하는 로봇 시스템 (바카라 규칙 Space)을 만들었습니다 여기서는 다양한 필요한 로봇 요소 모듈을 개발해 왔으며 응용 프로그램 실현 기능을위한 바카라 규칙 미들웨어와 같은 서비스 및 도구를 개발하여 사용자의 요구를 충족시키는 로봇 시스템을 쉽게 구축 할 수 있도록 연결할 수 있습니다 내장 된 바카라 규칙 공간은 생활 공간의 로봇 요소가 함께 작동 할 수있는 응용 프로그램을 쉽게 개발할 수 있음이 확인되었습니다 특히,

  • 애플리케이션 프로그램 개발 지원 도구 (Activity Builder)를 사용한 생명 지원 응용 프로그램 개발
  • 휴대 전화에서 실내 모니터링, 리모컨
  • 모바일 로봇으로 냉장고에서 캔을 제거하는 작업에서 바카라 규칙 요소의 통합

각각에 대해, 거실 공간의 로봇 요소를 연결하는 응용 프로그램은 내장 된 바카라 규칙 공간에서 바카라 규칙 미들웨어를 사용하여 쉽게 만들어지고 수정할 수 있으며 바카라 규칙 미들웨어의 효과가 확인되었습니다

생명 지원 로봇 시스템 사진
냉장고와 모바일 로봇 간의 협력 사진
사진 : Life Suppo바카라 규칙 Robot System (바카라 규칙 Space), 냉장고 및 모바일 로봇 사이에서 함께 작업합니다

생활 공간 내에 분포 된 바카라 규칙 구성 요소의 그림
생활 공간 내에 분포 된 그림 바카라 규칙 구성 요소

기존의 로봇 시스템은 시스템을 변경할 때 주요 소프트웨어 변경을 거쳐야했습니다 이번에 개발 된 바카라 규칙 미들웨어를 사용함으로써, 기존 기능 부품 (바카라 규칙 구성 요소)을 사용하여 사용자가 원하는 서비스를 실현할 수 없더라도 필요한 기능을 제공하는 장비를 모듈화하여 새로운 기능 부품 (바카라 규칙 구성 요소)을 추가하여 추가하여 새로운 서비스를 제공하는 새로운 서비스를 제공 할 수있게합니다

미래 계획

소프트웨어 관련 기술의 표준화를 촉진하는 세계 최대의 비영리 국제 표준화 컨소시엄OMG객체 관리 그룹)에서 로봇 기술의 표준화 고려Robotics-Domain Sig2005 년 2 월 7 일에 NEDO 기술 개발 기관, AIST 및 Japan Robot Industry Association이 공동 언론 발표) 이 회사는 OMG 내에서 바카라 규칙 미들웨어의 개념을 실현하기위한 기술을 동시에 개발하기 위해 토론을 시작했으며 기술에 관심이있는 사람들을 수집하면서 기술을 홍보하고 국제 표준의 창출을 달성하는 것을 목표로합니다

바카라 규칙 미들웨어 기술은 산업 전략으로 대중화 될 것으로 예상되며 OMG는 일본이 이끄는 국제 표준화를 촉진 할 것으로 예상됩니다 이 회계 연도가 끝난 후, 우리는 일본 로봇 산업 협회 내에서 국내 조직을 설립하는 것을 고려하고 있으며, 현재 프로젝트에 응답 할 것이며 현재 바카라 규칙 미들웨어 기술에 관심이있는 국내 기업의 참여를 모집하고 있습니다

Japan Robot Industry Association이 후원하는 바카라 규칙 미들웨어 프로젝트 결과에 대한 보고서는 2005 년 3 월 3 일 목요일 오후 미나토 와드 시바 파크에있는 기계 프로모션 홀에서 개최됩니다

각 회사가 공통 미들웨어 (바카라 규칙 미들웨어)를 사용하여 기능 부품을 시장에 모듈화하면 다른 제조업체가 제공하는 기능적 부품을 결합한 시스템을 구축하는 것이 더 쉬워집니다 이 환경이 개발되면 시장에 기능적 부품을 제공함으로써 달성 할 수있는 다양한 로봇과 기능적 부품 설계 및 응용 프로그램 개발을 통해 사용자의 요구를 충족시키는 시스템 통합 비즈니스를 개발할 수 있습니다 다양한 요구를 충족시킬 수있는 다양한 로봇이 개발 될 것으로 예상되어 Life Suppo바카라 규칙 Robot Industry라는 새로운 산업이 만들어 질 것으로 예상됩니다

로봇 산업을위한 미래 비즈니스 모델의 예상 다이어그램
그림 : 로봇 산업의 미래 비즈니스 모델 예상


터미널 설명

◆ 바카라 규칙 (로봇 기술)
이 개념은 2001 년 5 월 일본 기계 제조업체와 일본 로봇 산업 협회 (Japan Robot Industry Association)가 편집 한 21 세기에 로봇 사회를 만들기위한 기술 전략 설문 조사 보고서 "에서 제안되었습니다이 보고서는 로봇 기술을 활용하고 전 세계적으로 작동하는"지능형 시스템을 사용하는 지능형 시스템을 사용하는 "지능형 시스템을 사용하는"지능형 시스템을 사용하는 지능형 시스템에서 벗어나는 지능형 시스템에서 벗어나고 있습니다 이 기술에 대한 용어 "바카라 규칙-ROBOT 기술"[참조로 돌아 가기]
◆ 실시간 제어
물리적 객체를 처리 할 때 필요한 일정 시간 내에 처리를 완료 해야하는 제어 로봇 모션 제어 및 자동차 엔진 제어에는 고속 응답이 필요합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 규칙 Space
주로 인텔리전스 시스템 기술, 주로 로봇 공학 기술을 활용하는 살아있는 지원 공간 이것은 로봇 기능이 내장 된 거실 및 주방과 같은 센서 및 액추에이터와 같은 기능적 부분을 생계 공간으로 배포하고 일상 생활과 치료를 지원하기 위해 이러한 기능과 다른 기능 간의 협력을 구현하는 기능적 공간입니다 유망한 로봇 시장 중 하나가 될 것으로 예상됩니다
유사한 시스템으로서 정보 가전 제품 세계에서 연구 및 개발이 수행되고 있지만, 개발 된 라이프 스타일 지원 로봇 시스템은 정보 가전 제품과 다르다는 사실은 각 장치가 단일 기능이므로 개별 장치를 네트워크에 연결하여 사용자의 요구 사항을 충족 시키도록 설계되며 (각 장치를 통해 서비스가 완료되면), 개발 된 로봇 시스템이 제공되는 경우에는 다양한 장치가 제공되므로 다양한 장치가 제공되므로 다양한 장치가 제공되도록 설계되었습니다 서버의 시스템 설계자가 만든 응용 프로그램 프로그램을 사용하여 전체 장치와 협력하여 달성합니다 이러한 기능을 "생성"할 수있는 시스템은 사용자에게 사용자의 요구가 다양한 일상 생활 지원 시스템 시장의 사용자 요구 사항을 충족하는 시스템을 사용자에게 제공하는 데 매우 중요합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 규칙 미들웨어
로봇 시스템 개발을위한 소프트웨어 인프라 기술 바카라 규칙 공간과 같은 로봇의 기능적 부분을 모듈화하고 이러한 모듈 식 기능 부품을 결합하여 사용자의 요구를 충족시키는 서비스를 제공하는 소프트웨어 기술 이 기술을 통해 설계자는 시스템을 쉽고 효율적으로 조립할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 분산 객체
네트워크의 여러 컴퓨터에 대한 공통 통화 규칙에 따라 작동하고 함께 작동하는 소프트웨어 구성 요소 (객체)를 배치하여 시스템을 구성하는 방법 기능에 따라 소프트웨어를 분할 및 변환함으로써 재사용 성을 향상시킬 것으로 예상되며, 일부 수정이 이루어져도 전체 시스템을 재건 할 필요가 없으므로 개발 효율성을 향상시킬 수 있습니다 또한 여러 컴퓨터에서 분할 된 소프트웨어를 공유함으로써 리소스를 효율적으로 활용할 수 있습니다 일반적인 분산 객체 기술은 Corba (공통 객체 요청 브로커 아키텍처), Javarmi (Java 원격 메소드 호출) 등[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 규칙 구성 요소
바카라 규칙 미들웨어를 사용하여 생성 된 소프트웨어로 모듈화 된 로봇의 구성 요소 인 기능 부품 센서 모듈과 같은 하드웨어와 소프트웨어의 조합과 데이터 처리 모듈과 같은 소프트웨어 만 사용하는 소프트웨어 유형의 두 가지 유형이 있습니다 공통 인터페이스가 있으므로 제조업체는 바카라 규칙 미들웨어를 사용하여 다른 바카라 규칙 구성 요소를 서로 연결하고 새로운 바카라 규칙 구성 요소를 추가하여 바카라 규칙 공간을 구축하기가 쉽습니다 또한, 바카라 규칙 공간 내에서 동일한 기능으로 바카라 규칙 구성 요소를 교체하는 것은 애플리케이션 프로그램을 최소한으로 수정하여 변경할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 미들웨어
응용 프로그램 소프트웨어 개발의 효율성을 높이기 위해 특정 필드에서 자주 사용되는 기능을 제공하는 소프트웨어 그것은 OS만큼 일반적이지 않고 응용 프로그램 소프트웨어만큼 전문화되지 않으며 다소 중간 성격을 가지고 있습니다 그래픽 프로그램, 데이터베이스 프로그램 및 분산 객체 환경과 같은 다양한 미들웨어를 사용할 수 있으므로 프로그램 개발 효율성을 향상시키는 열쇠가됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ omg (객체 관리 그룹)
1989 년에 객체 지향 기술의 표준화 및 확산을 촉진하기 위해 설립 된 업계 조직 전 세계 약 460 개의 조직이 회원이며 지금까지 Corba (공통 객체 요청 브로커 아키텍처), uml (통합 모델링 언어) 및 기타와 같은 표준화에 대한 실적을 가지고 있습니다[참조로 돌아 가기]

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