Estándar de hardware y software, para el control modular de prototipos industriales

Abstract

RESUMEN: En el área de creación de prototipos y prueba de algoritmos con elementos robóticos, existe un hueco enorme en cuanto a la homogeneización de los elementos necesarios y suficientes para lograr un producto con las características mínimas requeridas para ver resultados concretos. Comúnmente se desarrollan algoritmos a problemas específicos en los cuales son necesarias muchas partes del problema general para poder realizar pruebas o para crear prototipos completos, dichas partes requieren demasiado tiempo de desarrollo o, peor aún, requieren la atención de expertos distintos de diversas áreas del conocimiento. El presente trabajo muestra una alternativa de desarrollo de aplicaciones modularmente separables, mediante la cual el usuario o el grupo de trabajo sea capaz de desarrollar algoritmos particulares a problemas específicos desde una visión global, utilizando elementos prediseñados y funcionalmente completos cuya implementación requiera de tiempo y esfuerzo mínimo con el objetivo de maximizar los recursos en el punto central deseado. Para ello, se genera una metodología de creación de prototipos distinta a las propuestas en el estado del arte, se plantea el concepto de modularización de problemas, se divide la solución en cuatro capas (Física, Enlace, Interfaz y Aplicación) y se proponen los mecanismos de comunicación y control para un estándar de creación de prototipos con la finalidad de facilitar y agilizar el desarrollo de sistemas integrados. Por último, se presentan los resultados de la experimentación, con la cual se comprueba la factibilidad de aplicación del estándar y se enmarcan los aspectos utilizables así como el trabajo futuro en esta línea de acción.

ABSTRACT: In the fields of prototyping and algorithms test with robotic elements there is a huge gap concerning the homogenization of the needed components to achieve products with the minimum requirements to obtain specific results. Many algorithms for particular problems are commonly developed, where many parts of the general problem are needed to possible make tests or to create complete prototypes. Those parts need Loo long a development time, or even worse, they need to be made by experts in different areas of knowledge. A different alternative to develop separable modularly applications is submitted in the present work. It gives the user and the working team the possibility to apply particular algorithms for specific problems from a global point of view. Thus, it is possible to use pre-designed and functionally complete elements with less implementation time and effort in order to be able to assign the correct resources for the important tasks. Then, a prototyping methodology is created, different to that in the literature. The modularization of problems concept is analysed, the solution is divided in four layers (Physic Layer, Link Layer, Interface Layer and Application Layer) and, the communication and the control mechanisms are proposed to create a prototyping standard that could make the embedded systems developing easier and faster. Finally, the experimentation results are presented to prove that it is possible to apply the standard. The main goals, as well as the further work within the same research path is included.