論文の概要: ROS-related Robotic Systems Development with V-model-based Application of MeROS Metamodel

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.08706v1
• Date: Tue, 10 Jun 2025 11:44:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-13 02:07:43.349005
• Title: ROS-related Robotic Systems Development with V-model-based Application of MeROS Metamodel
• Title（参考訳）: V-model-based application of MeROS metamodel を用いたROS関連ロボットシステムの開発
• Authors: Tomasz Winiarski, Jan Kaniuka, Daniel Giełdowski, Jakub Ostrysz, Krystian Radlak, Dmytro Kushnir,
• Abstract要約: システム工学の実践でROS中心のモデリングをブリッジするドメイン固有手法を提案する。 提案手法は, ロボットシステムの構造, 動作, 検証過程をMeROSを用いて定式化する。 固定手順を規定するのではなく、プロジェクト固有の柔軟性と再利用をサポートする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As robotic systems grow increasingly complex, heterogeneous, and safety-critical, the need for structured development methodologies becomes paramount. Although frameworks like the Robot Operating System (ROS) and Model-Based Systems Engineering (MBSE) offer foundational tools, they often lack integration when used together. This paper addresses that gap by aligning the widely recognized V-model development paradigm with the MeROS metamodel SysML-based modeling language tailored for ROS-based systems. We propose a domain-specific methodology that bridges ROS-centric modelling with systems engineering practices. Our approach formalises the structure, behaviour, and validation processes of robotic systems using MeROS, while extending it with a generalized, adaptable V-model compatible with both ROS and ROS 2. Rather than prescribing a fixed procedure, the approach supports project-specific flexibility and reuse, offering guidance across all stages of development. The approach is validated through a comprehensive case study on HeROS, a heterogeneous multi-robot platform comprising manipulators, mobile units, and dynamic test environments. This example illustrates how the MeROS-compatible V-model enhances traceability and system consistency while remaining accessible and extensible for future adaptation. The work contributes a structured, tool-agnostic foundation for developers and researchers seeking to apply MBSE practices in ROS-based projects.
• Abstract（参考訳）: ロボットシステムが複雑化し、異質になり、安全が重要になるにつれて、構造化された開発手法の必要性が最重要となる。 ロボット・オペレーティング・システム(ROS)やモデルベース・システム・エンジニアリング(MBSE)といったフレームワークは基本的なツールを提供しているが、一緒に使うと統合が欠落することが多い。 本稿では、広く認知されているVモデル開発パラダイムと、OSベースのシステムに適したMeROSメタモデルSysMLベースのモデリング言語との整合によるギャップについて論じる。 システム工学の実践でROS中心のモデリングをブリッジするドメイン固有手法を提案する。 提案手法は, ロボットシステムの構造, 動作, 検証プロセスをMeROSを用いて定式化し, ROS と ROS 2 に適合する一般化された適応型V-モデルで拡張する。 固定された手順を規定するのではなく、プロジェクト固有の柔軟性と再利用をサポートし、開発の全段階にわたってガイダンスを提供する。 この手法は、マニピュレータ、移動ユニット、動的テスト環境を含む異種マルチロボットプラットフォームであるHeROSの包括的なケーススタディを通じて検証される。 この例は、MeROS互換のV-モデルがトレーサビリティとシステムの一貫性を高めつつ、将来の適応のためにアクセス可能で拡張可能であることを示す。 この研究は、ROSベースのプロジェクトにMBSEのプラクティスを適用しようとしている開発者や研究者に、構造化されたツールに依存しない基盤を提供しています。

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