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Model-driven engineering for mobile robotic systems: a systematic mapping study
Software and Systems Modeling ( IF 2 ) Pub Date : 2021-08-09 , DOI: 10.1007/s10270-021-00908-8
Giuseppina Lucia Casalaro 1 , Giulio Cattivera 1 , Federico Ciccozzi 2 , Ivano Malavolta 3 , Andreas Wortmann 4 , Patrizio Pelliccione 5, 6
Affiliation  

Mobile robots operate in various environments (e.g. aquatic, aerial, or terrestrial), they come in many diverse shapes and they are increasingly becoming parts of our lives. The successful engineering of mobile robotics systems demands the interdisciplinary collaboration of experts from different domains, such as mechanical and electrical engineering, artificial intelligence, and systems engineering. Research and industry have tried to tackle this heterogeneity by proposing a multitude of model-driven solutions to engineer the software of mobile robotics systems. However, there is no systematic study of the state of the art in model-driven engineering (MDE) for mobile robotics systems that could guide research or practitioners in finding model-driven solutions and tools to efficiently engineer mobile robotics systems. The paper is contributing to this direction by providing a map of software engineering research in MDE that investigates (1) which types of robots are supported by existing MDE approaches, (2) the types and characteristics of MRSs that are engineered using MDE approaches, (3) a description of how MDE approaches support the engineering of MRSs, (4) how existing MDE approaches are validated, and (5) how tools support existing MDE approaches. We also provide a replication package to assess, extend, and/or replicate the study. The results of this work and the highlighted challenges can guide researchers and practitioners from robotics and software engineering through the research landscape.



中文翻译:

移动机器人系统的模型驱动工程:系统映射研究

移动机器人在各种环境(例如水上、空中或陆地)中运行,它们具有多种不同的形状,并且越来越多地成为我们生活的一部分。移动机器人系统的成功工程需要来自不同领域的专家的跨学科合作,例如机械和电气工程、人工智能和系统工程。研究和行业试图通过提出多种模型驱动的解决方案来设计移动机器人系统的软件来解决这种异质性。然而,没有对移动机器人系统的模型驱动工程 (MDE) 的最新技术进行系统研究,可以指导研究人员或从业者寻找模型驱动的解决方案和工具,以有效地设计移动机器人系统。该论文通过提供 MDE 中的软件工程研究地图来为这个方向做出贡献,该地图调查 (1) 现有 MDE 方法支持哪些类型的机器人,(2) 使用 MDE 方法设计的 MRS 的类型和特征,( 3) MDE 方法如何支持 MRS 工程的描述,(4) 如何验证现有的 MDE 方法,以及 (5) 工具如何支持现有的 MDE 方法。我们还提供了一个复制包来评估、扩展和/或复制研究。这项工作的结果和突出的挑战可以指导机器人和软件工程领域的研究人员和从业者在整个研究领域。(2) 使用 MDE 方法设计的 MRS 的类型和特征,(3) MDE 方法如何支持 MRS 工程的描述,(4) 如何验证现有的 MDE 方法,以及 (5) 工具如何支持现有的 MDE方法。我们还提供了一个复制包来评估、扩展和/或复制研究。这项工作的结果和突出的挑战可以指导机器人和软件工程领域的研究人员和从业者在整个研究领域。(2) 使用 MDE 方法设计的 MRS 的类型和特征,(3) MDE 方法如何支持 MRS 工程的描述,(4) 如何验证现有的 MDE 方法,以及 (5) 工具如何支持现有的 MDE方法。我们还提供了一个复制包来评估、扩展和/或复制研究。这项工作的结果和突出的挑战可以指导机器人和软件工程领域的研究人员和从业者在整个研究领域。

更新日期:2021-08-09
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