Arquitectura software para el sistema robótico de manipulación dual HortiRobot

Abstract

[EN] The software architecture is a crucial component in any autonomous robotic system, as it defines the organizational structure and interactions of the different modules that compose it. For an autonomous robotic system to perform various tasks, diverse processes are required, such as perceiving the environment, representing knowledge, making decisions, and planning movements. While the development of each of these processes is fundamental, their integration into a functional architecture for implementation is equally important. This integration has profound implications for resource management, adaptability to different environments and tasks, flexibility to modify or expand functionalities and address new requirements, and ease of system maintenance and updates. Therefore, this article presents the software architecture designed to control, communicate, and integrate the various modules that make up a mobile bimanipulator, highlighting among its main advantages the ease of debugging errors and conducting tests for new applications without the inherent risk of damaging the physical equipment. To demonstrate the feasibility of the proposal, the implementation of the architecture is validated through its application to the mobile dual-arm robotic system HortiRobot, designed to perform various tasks involved in the life cycle of agricultural crops.

[ES] La arquitectura software es un componente crucial en cualquier sistema robótico autónomo, ya que define la estructura organizativa y las interacciones de los diferentes módulos que lo integran. Para que un sistema robótico pueda ejecutar de forma autónoma diversas tareas, se requieren procesos variados, como percibir el entorno, representar conocimientos, tomar decisiones y planificar movimientos. Si bien el desarrollo de cada uno de estos procesos es fundamental, su integración en una arquitectura funcional para su implementación también lo es. Esta integración tiene profundas implicaciones en la gestión de recursos, la adaptabilidad a diferentes entornos y tareas, la flexibilidad para modificar o expandir las funcionalidades y hacer frente a nuevos requerimientos, y la facilidad para el mantenimiento y la actualización del sistema. Por ello, en este artículo se presenta la arquitectura software diseñada para controlar, comunicar e integrar los distintos módulos que componen un bimanipulador móvil, destacando entre sus principales ventajas, la facilidad para depurar errores y llevar a cabo pruebas de nuevas aplicaciones sin el riesgo inherente de dañar el equipo físico. Para demostrar la viabilidad de la propuesta, la implementación de la arquitectura se valida mediante su aplicación al sistema robótico de manipulación dual HortiRobot, concebido para realizar varias de las tareas implicadas en el ciclo de vida de los cultivos agrícolas.