論文の概要: Extending Behavior Trees for Robotic Missions with Quality Requirements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.16969v1
• Date: Fri, 21 Mar 2025 09:32:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-24 14:57:29.531837
• Title: Extending Behavior Trees for Robotic Missions with Quality Requirements
• Title（参考訳）: 品質要求を考慮したロボットミッションのための行動木の拡張
• Authors: Razan Ghzouli, Rebekka Wohlrab, Jennifer Horkoff,
• Abstract要約: 本稿では,ロボットのミッションで明確に表現される品質と品質要件を持つ行動木の拡張を提案する。 本手法は,ロボットミッションの行動モデルに品質を取り入れる手法である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0905569750159754
• License:
• Abstract: Context and motivation: In recent years, behavior trees have gained growing interest within the robotics community as a specification and control switching mechanism for the different tasks that form a robotics mission. Problem: Given the rising complexity and prevalence of robotic systems, it is increasingly challenging and important for practitioners to design high-quality missions that meet certain qualities, for instance, to consider potential failures or mitigate safety risks. In software requirements engineering, quality or non-functional requirements have long been recognized as a key factor in system success. Currently, qualities are not represented in behavior tree models, which capture a robotic mission, making it difficult to assess the extent to which different mission components comply with those qualities. Principal ideas: In this paper, we propose an extension for behavior trees to have qualities and quality requirements explicitly represented in robotics missions. We provide a meta-model for the extension, develop a domain-specific language (DSL), and describe how we integrated our DSL in one of the most used languages in robotics for developing behavior trees, BehaviorTree.CPP. A preliminary evaluation of the implemented DSL shows promising results for the feasibility of our approach and the need for similar DSLs. Contribution: Our approach paves the way for incorporating qualities into the behavior model of robotics missions. This promotes early expression of qualities in robotics missions, and a better overview of missions components and their contribution to the satisfaction of quality concerns.
• Abstract（参考訳）: コンテキストとモチベーション:近年、ロボティクスのミッションを構成するさまざまなタスクの仕様と制御の切り替えメカニズムとして、ロボットコミュニティ内での行動ツリーの関心が高まっています。 問題: ロボットシステムの複雑さと普及率の上昇を考えると、特定の品質を満たす高品質なミッションを設計することや、潜在的な失敗を考慮し、安全性のリスクを軽減することがますます難しくなっている。 ソフトウェア要件エンジニアリングでは、品質や非機能要件がシステム成功の重要な要因として長年認識されてきた。 現在、品質はロボットのミッションを捉えた行動ツリーモデルでは表現されていないため、異なるミッションコンポーネントがそれらの品質にどの程度準拠しているかを評価することは困難である。 本稿では,ロボットのミッションで明確に表現される品質と品質要件を持つ行動木の拡張を提案する。 我々は、拡張のためのメタモデルを提供し、ドメイン特化言語(DSL)を開発し、動作木を開発するためにロボット工学で最もよく使われている言語であるBehaviorTree.CPPにDSLをどのように統合したかを説明する。 実装済みDSLの予備評価は、我々のアプローチの実現可能性と類似DSLの必要性に対する有望な結果を示している。 コントリビューション:我々のアプローチは、ロボットのミッションの行動モデルに品質を取り入れるための道を開く。 これにより、ロボットのミッションにおける品質の早期表現が促進され、ミッションコンポーネントのより良い概要と品質懸念の満足度への貢献が促進される。

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