Arquitectura de integración basada en Servicios Web para sistemas heterogéneos y distribuidos: aplicación a robots móviles interactivos

Abstract

Resumen: En el desarrollo de sistemas robóticos complejos es común usar herramientas y arquitecturas software que facilitan la tarea de integración y reutilización del código. Ejemplos son el Robot Operating System (ROS) de WillowGarage, Player/Stage, etc. No obstante, la robótica móvil es cada vez más multidisciplinar, involucrando equipos de investigación de diferentes áreas incluyendo las tecnologías del habla, visión, aprendizaje automático, etc. Por ello es altamente improbable que dichos equipos adopten como elemento de desarrollo una plataforma intrínsecamente ligada a la robótica. A veces incluso, las restricciones de lenguajes de desarrollo o sistemas operativos, lo hacen impracticable y perjudicaría tanto a la velocidad de desarrollo como a la eficiencia del producto final. Este artículo presenta una novedosa arquitectura basada totalmente en los estándares de los Servicios Web. La arquitectura permite el desarrollo de agentes software de modo independiente de una forma totalmente desacoplada, manteniendo una intrusividad mínima a la par que una gran sencillez de uso. Usando posteriormente un intermediador o bróker totalmente dinámico se conectan dichos agentes en tiempo de ejecución. Esta arquitectura, que no sustituye a los sistemas ya existentes sino que los complementa, ha sido usada en un complejo demostrador multi-robot con una gran heterogenia de sistemas y agentes, en un proceso de instalación y puesta en funcionamiento de un robot guía interactivo en un nuevo ambiente. Abstract: Development of complex robotics systems usually requires tools and software frameworks such as the WillowGarage Robot Operating System (ROS) to ease code integration and reuse tasks. Nevertheless, research in robotics is increasingly becoming multidisciplinary, involving areas of voice technology, artificial intelligence or web systems, which can make researchers highly reluctant to use such robotic-specific systems. Even existing constraints, such as using different Operating Systems, can make this task impossible. This paper presents a novel architecture completely based on standards such as Web Services, that allows a totally decoupled development of agents with minimal intrusiveness and high simplicity by using a dynamic broker to interconnect agents at runtime. This architecture, which does not replace other systems but complements them. It has been used successfully inside a complex multi-robot demonstrator in a fully automated system deployment of an interactive tour guide robot in a new environment. Palabras clave: Arquitectura Software, Integración de sistemas, Control de Robots, Keywords: software architecture, system integration, robot control