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Análisis de extensibilidad, reestructuración y desempeño de software para robots móviles

Los robots móviles de propósito general son mucho más que hardware; su funcionamiento se basa en un software tan complejo (o incluso más) que el hardware del que están compuestos. Dicho software suele requerir de computadoras rápidas y con una alta capacidad de procesamiento; especialmente durante la etapa de desarrollo, en la que se deben probar y afinar diversos métodos y algoritmos que acerquen a la solución de los problemas que el robot móvil debe resolver. Se han propuesto diversas soluciones a estos problemas, pero por su naturaleza práctica tienden a imponer restricciones tales como el lenguaje de programación o el sistema operativo. O bien dan por supuesto una arquitectura de hardware, sin ofrecer una guía real para la solución del problema. En el presente trabajo de tesis, se analiza el uso de una arquitectura Blackboard para el monitoreo y comunicación entre los diversos programas que operan a un robot móvil, como potencial solución al problema.

Para dicho análisis se compara el impacto que tiene el uso de una arquitectura distribuida (basada en Peer-to-Peer) contra la arquitectura centralizada propuesta (basada en Blackboard), tanto durante la etapa de desarrollo del sistema de software del robot como en su desempeño. El impacto del uso de cada arquitectura durante la etapa de desarrollo del sistema de software se analiza estimando el número de cambios o actualizaciones a realizar en los componentes sistema cada vez que se modifica un componente de éste, considerándose una mejor arquitectura aquella que reduzca el número de cambios o actualizaciones. Así mismo, se analiza el desempeño de ambas arquitecturas, tanto a nivel teórico, como con base en el tiempo que un robot tarda en ejecutar una tarea de navegación utilizando software desarrollado con base en cada una de las arquitecturas.

Los resultados de este análisis muestran que el número de cambios a realizar en el sistema de software que opera al robot cuando se tiene una arquitectura basada en Blackboard son menos que cuando se tiene una arquitectura basada en Peer-to-Peer, lo que se traduce en un menor tiempo de desarrollo y mantenimiento, especialmente cuando se considera que dicho software está en constante desarrollo. Aunado a esto, el análisis teórico del desempeño, así como su comprobación experimental, muestran que los desempeños de ambas arquitecturas son equivalentes cuando la granularidad del sistema es media o gruesa.




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Language Spanish
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Author Mauricio Matamoros
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Created 2013-02-24 11:43:33
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