로봇 소프트웨어 컴포넌트의 프레임워크 수준 결점관리 방안 = A Framework-level Fault Management of Robot Software Components

국문 초록 (Abstract)

자율로봇은 일반적으로 임베디드 기반의 실시간 및 데이터 집약적인 특성을 지니며 안전성, 신뢰성 그리고 결점감내와 같은 시스템 속성을 보장해야 한다. 컴포넌트 기반 로봇의 경우, 컴포넌트를 실행하고 관리하는 프레임워크 차원에서 결점을 관리할 필요가 있으나 대부분의 로봇 소프트웨어 프레임워크가 결점을 관리할 수 있는 기능을 체계적으로 지원하고 있지 않다. 본 논문에서는 지식경제부 주관으로 개발되고 있는 로봇 표준 플랫폼인 오프로스를 기반으로 소프트웨어 프레임워크 차원에서 컴포넌트의 결점을 탐지, 진단, 고립 및 복구하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 로봇 컴포넌트에서 공통적으로 발생할 수 있는 결점을 프레임워크에서 일괄적으로 관리함에 따라 응용개발자의 부담을 감소시켜주고 컴포넌트 기반 로봇의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 제안 방법의 타당성을 검증하기 위해, 오프로스 컴포넌트를 활용하여 감시정찰 임무를 수행하는 로봇을 구현하고 결점주입(Fault Injection) 기법을 활용하여 실험한다. 실험 결과, 소프트웨어 프레임워크에서 컴포넌트 결점을 효율적으로 탐지, 진단 및 복구할 수 있음을 확인할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Software for autonomous robotics is typically embedded based realtime, and dataintensive and must guarantee system properties such as safety, reliability, and fault tolerance. In component based robot it is necessary to provide a common, framework-level fault management. However, the majority of existing robot software frameworks has failed to provide systematic fault management features. In this paper, we propose a fault management method to detect, diagnose, isolate and recover faults based on the OPRoS software framework. The proposed method provides a collective, framework-level management for commonly encountered robot software faults, thereby reducing the application developers’ efforts while enhancing the robot system reliability. To verify the effectiveness of the proposed approach, we implement a prototype reconnaissance robot using OPRoS components and injected different types of faults. The results of the experiments have shown that our approach effectively detect, diagnose, and recover component faults using the software framework.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 관련 연구
• 3. 오프로스 프레임워크 기반 결점관리 방안
• 4. 결점관리 모듈 설계 및 구현
• 5. 실험 및 평가
• 6. 결론
• 참고문헌

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