論文の概要: A first look at ROS~2 applications written in asynchronous Rust

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.21323v1
• Date: Tue, 27 May 2025 15:21:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-03 20:53:53.147104
• Title: A first look at ROS~2 applications written in asynchronous Rust
• Title（参考訳）: 非同期Rustで書かれたROS~2アプリケーションについて
• Authors: Martin Škoudlil, Michal Sojka, Zdeněk Hanzálek,
• Abstract要約: ROS2の既存のリアルタイムスケジューリングとレスポンスタイム分析技術は、C++で記述されたアプリケーションに焦点を当てている。 非同期のRust ROS2バインディングとさまざまな非同期のRustランタイムであるR2Rの実行モデルを分析します。 本稿では,スレッド優先化とコールバック・ツー・スレッドマッピング方式を含む決定論的リアルタイム操作を目的としたR2Rアプリケーションの構造化手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The increasing popularity of the Rust programming language in building robotic applications using the Robot Operating System (ROS~2) raises questions about its real-time execution capabilities, particularly when employing asynchronous programming. Existing real-time scheduling and response-time analysis techniques for ROS~2 focus on applications written in C++ and do not address the unique execution models and challenges presented by Rust's asynchronous programming paradigm. In this paper, we analyze the execution model of R2R -- an asynchronous Rust ROS~2 bindings and various asynchronous Rust runtimes, comparing them with the execution model of C++ ROS~2 applications. We propose a structured approach for R2R applications aimed at deterministic real-time operation involving thread prioritization and callback-to-thread mapping schemes. Our experimental evaluation based on measuring end-to-end latencies of a synthetic application shows that the proposed approach is effective and outperforms other evaluated configurations. A more complex autonomous driving case study demonstrates its practical applicability. Overall, the experimental results indicate that our proposed structure achieves bounded response times for time-critical tasks. This paves the way for future work to adapt existing or develop new response-time analysis techniques for R2R applications using our structure.
• Abstract（参考訳）: ロボットオペレーティングシステム(ROS~2)を使用したロボットアプリケーションの構築において、Rustプログラミング言語の人気が高まっているため、特に非同期プログラミングを採用する場合、リアルタイム実行機能に関する疑問が持ち上がっている。 ROS~2の既存のリアルタイムスケジューリングとレスポンスタイム分析技術は、C++で記述されたアプリケーションに重点を置いており、Rustの非同期プログラミングパラダイムがもたらすユニークな実行モデルと課題には対処していない。 本稿では,非同期なRust ROS~2バインディングとさまざまな非同期なRustランタイムであるR2Rの実行モデルを分析し,C++ ROS~2アプリケーションの実行モデルと比較する。 本稿では,スレッド優先化とコールバック・ツー・スレッドマッピング方式を含む決定論的リアルタイム操作を目的としたR2Rアプリケーションの構造化手法を提案する。 合成アプリケーションのエンド・ツー・エンドのレイテンシの測定に基づく実験により,提案手法が有効であり,他の評価構成よりも優れていることを示す。 より複雑な自動運転ケーススタディは、その実用性を示している。 実験結果から,提案手法は時間クリティカルなタスクに対して,有界応答時間を達成できることが示唆された。 このことは,R2R アプリケーションに対する既存の応答時間解析手法を我々の構造を用いて開発する上で,今後の取り組みの道を開くものである。

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