ROS 2 alapú felhővezérelt robot kommunikációs jellemzőinek vizsgálata 5G hálózaton

Az iparban a fenntartható gyártáshoz nélkülözhetetlenné vált a különböző munkafolyamatok gépesítése, automatizácója. Az egyszerű kézi gépektől kiindulva az összetettebb gyártósorokon keresztül eljutottunk oda, hogy ma már olyan robotok is a rendelkezésünkre állnak, amelyek szenzoraik használatával képesek önállóan feltérképezni a saját környezetüket, legyen az bármennyire is ismeretlen vagy akadályokkal tűzdelt. Ennek köszönhetően használatuk sokkal dinamikusabb lesz, sokkal többrétűbb felhasználást tesznek lehetővé – akár emberekkel kooperálva, akár önállóan.

Dolgozatomban egy felhőből vezérelt, Robot Operating System 2 (ROS 2) architekúrájú mobil robotot vizsgálom. A felhő alapú vezérlés lehetővé teszi a bonyolultabb feladatok végrehajtátását, illetve ezek értelmezhető időben történő kiszámítását. Dolgozatom célja bemutatni, hogy a ROS 2 hogyan valósítja meg azokat a tulajdonságokat, amelyek az elődjénél, a ROS 1 rendszernél még hiányoztak. Méréseimmel igazolom, hogy a ROS 2 által a kommunikációra vállalt garanciák megállják a helyüket a gyakorlatban is.A kommunikáció megfelelő sebességének és megfelelő mennyiségű adatátvitelének biztosításához az 5. generációs mobilhálózatot (5G) veszem igénybe, kis késleltetésének és nagy sávszélességének köszönhetően.

Méréseimet az előzőekben részletetezett környezetben végzem el, az 5G és ROS 2 által felépített hálózat kommunikációs paramétereit vizsgálom. A robot működéséhez nélkülözhetetlen a szenzoradatok és a mozgással kapcsolatos utasítások folyamatos, problémamentes továbbítása, ezért ezeket használom fel kutasásom során. Megvizsgálom, hogy a ROS 2 által újonnan behozott Quality of Service paraméterek hogyan befolyásolják a kommunikáció hatékonyságát, mennyire teljesíti az ipar által a valós idejű rendszerekkel szemben támasztott követelményeket. Megvizsgálom továbbá azt is, hogy a DDS milyen hatékonysággal köti össze különböző node-okat és hogyan könnyíti meg az üzenetek továbbítását.

A kapott adatokkal szemléltetem, hogy a különböző kommunikációs paraméterek változtatásával hogyan javult a kommunikáció hatékonysága, milyen előnyökhoz jutnak a fejlesztők a ROS 2 használatával. Nem csak az adatok továbbításának megbízhatósága nő, hanem egyszerűbbé válnak az új szereplők bevonása is a kommunikációba, miközben a fejlesztés komplexitása nem változik.

szerző

• 
  Rózsa Dániel
  Villamosmérnöki szak, mesterképzés
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

• 
  Balogh Marcell
  Doktorandusz, Távközlési és Médiainformatikai Tanszék
• 
  Dr. Fehér Gábor
  Egyetemi docens, Távközlési és Médiainformatikai Tanszék