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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.08706v2
• Date: Fri, 22 Aug 2025 17:50:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-25 14:39:45.230623
• 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: ロボット・オペレーティング・システム(ROS)上に構築されたシステムは、組み立てがますます簡単になるが、制御し、確実に調整することは困難である。 本稿では,モバイルと操作機能を組み合わせた小型ヘテロジニアスロボットシステム(HeROS)を実証車両として使用する。 本稿では,モデルベースシステム工学(MBSE)ワークフローの焦点にROSベースのシステムを配置するために開発されたSysMLメタモデルであるMeROSに基づく構造化手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.49259062564301753
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Systems built on the Robot Operating System (ROS) are increasingly easy to assemble, yet hard to govern and reliably coordinate. Beyond the sheer number of subsystems involved, the difficulty stems from their diversity and interaction depth. In this paper, we use a compact heterogeneous robotic system (HeROS), combining mobile and manipulation capabilities, as a demonstration vehicle under dynamically changing tasks. Notably, all its subsystems are powered by ROS. The use of compatible interfaces and other ROS integration capabilities simplifies the construction of such systems. However, this only addresses part of the complexity: the semantic coherence and structural traceability are even more important for precise coordination and call for deliberate engineering methods. The Model-Based Systems Engineering (MBSE) discipline, which emerged from the experience of complexity management in large-scale engineering domains, offers the methodological foundations needed. Despite their strengths in complementary aspects of robotics systems engineering, the lack of a unified approach to integrate ROS and MBSE hinders the full potential of these tools. Motivated by the anticipated impact of such a synergy in robotics practice, we propose a structured methodology based on MeROS - a SysML metamodel created specifically to put the ROS-based systems into the focus of the MBSE workflow. As its methodological backbone, we adapt the well-known V-model to this context, illustrating how complex robotic systems can be designed with traceability and validation capabilities embedded into their lifecycle using practices familiar to engineering teams.
• Abstract（参考訳）: ロボット・オペレーティング・システム(ROS)上に構築されたシステムは、組み立てがますます簡単になるが、制御し、確実に調整することは困難である。 関連するサブシステムの数を超えると、難易度はその多様性と相互作用の深さから生じる。 本稿では,モバイルと操作機能を組み合わせた小型なヘテロジニアスロボットシステム(HeROS)を,動的に変化するタスクのデモ車両として使用する。 特に、すべてのサブシステムはROSで動く。 互換性のあるインターフェースと他のROS統合機能を使用することで、そのようなシステムの構築が簡単になる。 セマンティックコヒーレンスと構造的トレーサビリティは、正確な調整と故意のエンジニアリング手法の要求のためにさらに重要である。 モデルベースシステム工学(MBSE)の分野は、大規模エンジニアリング領域における複雑性管理の経験から生まれたものであり、必要な方法論の基礎を提供する。 ロボットシステム工学の補完的な側面の強みにもかかわらず、ROSとMBSEを統合する統一的なアプローチが欠如していることは、これらのツールの完全な可能性を妨げている。 ロボット工学の実践におけるこのようなシナジーの影響を期待して,ROSベースのシステムをMBSEワークフローの焦点にすることを目的とした,MeROS(SysMLメタモデル)に基づく構造化手法を提案する。 方法論的なバックボーンとして、このコンテキストによく知られたV-モデルを適用し、エンジニアリングチームに慣れ親しんだプラクティスを使用して、トレーサビリティとバリデーション機能を備えた複雑なロボットシステムを、彼らのライフサイクルに組み込むことができるかを説明します。

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