El IOP fue creado inicialmente por la Oficina de Proyectos Conjuntos de Sistemas Robóticos del Ejército de EE. UU. (RS JPO): [5] y actualmente es mantenido por el Gerente de Proyecto de Proyección de Fuerza (PM FP) del Ejército de EE. UU. [6] [7]
La forma plural de perfiles de interoperabilidad (IOP) generalmente se refiere al conjunto de documentos que componen el IOP y su uso previsto. Los IOP están aprobados para su publicación pública. El Consorcio Nacional de Movilidad Avanzada (NAMC) pone los IOP a disposición de los usuarios registrados en el sitio web https://namcgroups.org.
Conceptos básicos
Desde una perspectiva del sistema, el IOP se define para abordar la interoperabilidad en múltiples niveles dentro de diferentes configuraciones de sistemas, por ejemplo:
OCU/UxV(s): entre unidades de control del operador (OCU) y uno o más vehículos no tripulados (UxV(s))
Intra-OCU: Entre los elementos de hardware y software de la OCU.
Intra-UxV: entre subsistemas, cargas útiles y plataformas de UxV.
OCU/UxV/C2: entre OCU, UxV y sistemas C2 externos para intercambiar comando y control, espacio de batalla e información de audio/video.
Una solución clave para esto es la utilización de JAUS para establecer una capa de paso de mensajes común entre los componentes de software del sistema. El IOP especifica reglas para el uso de mensajes JAUS estándar, así como extensiones personalizadas para el conjunto de mensajes estándar.
Para la interoperabilidad de los componentes de hardware, el IOP también incluye la especificación de conectores y soportes de hardware. [1]
Versiones
El Departamento de Defensa tiene la intención de publicar revisiones del IOP cada dos años. La versión actual es IOP versión 2.0 (IOPv2). El lanzamiento de la versión 3.0 está previsto para finales de 2017.
Desde la versión 3.0, todo el conjunto de documentos IOP se genera automáticamente a partir de archivos XML .
Estructura y descripción general del documento
Las IOP constan de los siguientes documentos [1]
Perfil general
Proporciona los conceptos básicos, la arquitectura, los requisitos y la descripción general del IOP; y aborda específicamente los requisitos de plataforma, carga útil, movilidad, red en el vehículo, comunicación y mensajería de interoperabilidad lógica. Además, este documento introduce y presenta el enfoque de conformidad y validación que se empleará dentro del IOP.
Plan de Capacidades
Define los requisitos de capacidad relacionados con el empleo y uso de UGV para realizar misiones robóticas actuales y relevantes a corto plazo, y a su vez delimita el alcance y el contenido del IOP.
Normas de elaboración de perfiles SAE JAUS
Especifica la manera en que se han perfilado los estándares SAE AS-4 JAUS, para incluir aclaraciones o contenido adicional para definir la interoperabilidad entre controladores y UGV, así como la interoperabilidad intra-UGV (plataforma/subsistema).
Servicios Personalizados, Mensajes y Transportes
Especifica mensajes SAE AS-4 JAUS y protocolos de transporte adicionales necesarios para admitir el alcance del IOP. Aunque se titulan "personalizados", estos mensajes se publican y estandarizan dentro de la comunidad IOP con el objetivo final de realizar la transición a los estándares SAE AS-4 JAUS u otros organismos de normalización para su adopción oficial.
Perfil de control
Especifica la arquitectura lógica de la Unidad de control del operador (OCU), los estándares, los requisitos de la interfaz hombre-máquina (HMI) y el enfoque de conformidad para incluir los requisitos de la interfaz de usuario de la aplicación host, como la planificación de la misión y el comando y control. Aunque los conceptos de OCU y la arquitectura de alto nivel se abordan en el perfil general, el perfil de control proporciona requisitos más detallados para especificar cómo se debe lograr la interoperabilidad para los controladores conformes.
Perfil de cargas útiles
Especifica la clasificación de la carga útil, los estándares, los requisitos y el enfoque de conformidad. Aunque estos conceptos se abordan en el perfil general, el perfil de cargas útiles proporciona requisitos más detallados para especificar los requisitos de interoperabilidad de las cargas útiles con respecto a la plataforma UGV.
Perfil de comunicaciones
Especifica los estándares de comunicaciones, los requisitos y el enfoque de conformidad. Aunque estos conceptos se abordan en el perfil general, el perfil de comunicaciones proporciona requisitos más detallados para especificar los requisitos de interoperabilidad para las comunicaciones entre controladores y UGV.
Perfil de apliques
Especifica la clasificación, los estándares, los requisitos y el enfoque de conformidad de los sistemas de aplicaciones. Aunque estos conceptos se abordan en el perfil general, el perfil de aplicación proporciona requisitos más detallados para especificar los requisitos de interoperabilidad para los sistemas de aplicación con respecto a los sistemas terrestres no tripulados, los controladores y los sistemas de vehículos tripulados base.
Herramienta de validación de conformidad
Para validar la conformidad de los componentes UGV con los atributos IOP (JAUS Profiling Rules), TARDEC ha desarrollado una herramienta de software llamada Conformance Validation Tool (CVT). La CVT es una herramienta cliente que comprueba la interfaz (mensajes JAUS) y el protocolo (estado) de los servicios JAUS requeridos. [8]
La CVT utiliza los archivos XML del IOP originales para generar mensajes de prueba. Por tanto, la CVT se considera la implementación de referencia del IOP.
Importancia y distribución
OTAN
El equipo de expertos de la OTAN en UGV ha recomendado que el IOP se convierta en un STANAG de la OTAN . La propuesta está siendo considerada por el Land Engagement Group (LCG LE) de la OTAN. Para demostrar la aplicabilidad de IOP a robots militares, el equipo de expertos de la OTAN en UGV realizó varios ejercicios y demostraciones de interoperabilidad. [9]
Uso comercial
Varias empresas de robótica ya admiten interfaces compatibles con IOP para sus productos de software o hardware. [10] [11] [12] [13] [14]
Academia
Varios concursos académicos de robótica, como el IOP Challenge of the Intelligent Ground Vehicle Competition [15] [16] o el European Robotics Hackathon (EnRicH) [17] [18] recomiendan o requieren IOP como una definición de interfaz común.
Conexión a otros middlewares de robótica
Como IOP se basa en la arquitectura de paso de mensajes de JAUS, el software compatible con IOP se puede conectar a otros middlewares robóticos mediante puentes de software de traducción. Los estudios han demostrado que el software compatible con IOP puede coexistir con el software de robótica basado en ROS . [9] [19]
^ abc Robótica y sistemas autónomos: perfil de interoperabilidad (IOP) terrestre (RAS-G) (Versión 2.0 ed.). Warren, MI, EE. UU.: Gerente de Proyecto del Ejército de EE. UU., Proyección de Fuerza (PM FP). 2016.
^ "El ejército de EE. UU. presenta estándares comunes para UGV". Red de la Semana de la Aviación . Pentón. 10 de enero de 2012 . Consultado el 25 de abril de 2017 .
^ Serbu, Jared (14 de agosto de 2014). "El ejército recurre a la arquitectura abierta para trazar su futuro en la robótica". Radio Federal de Noticias . Consultado el 28 de abril de 2017 .
^ Demaitre, Eugenio. "Los robots militares utilizan un perfil de interoperabilidad para brazos móviles". Noticias de Robolliance . Revisión del negocio de la robótica . Consultado el 28 de abril de 2017 .[ enlace muerto permanente ]
^ Mazzara, Marcos (2011). "Perfiles de interoperabilidad de RS JPO". Warren, MI: RS JPO del ejército de EE. UU . Consultado el 20 de marzo de 2017 .[ enlace muerto ]
^ Mazzara, Marcos (2014). "Actualización de perfiles de interoperabilidad (IOP) de UGV para GVSETS" (PDF) . Warren, MI: PM FP del ejército de EE. UU . Consultado el 20 de marzo de 2017 .[ enlace muerto permanente ]
^ Demaitre, Eugene (14 de julio de 2016). "Los robots militares utilizan un perfil de interoperabilidad para brazos móviles". Revisión del negocio de la robótica . Editorial EH . Consultado el 28 de abril de 2017 .
^ Kerman, Mitchell C. (19 de mayo de 2015). "Herramienta de verificación de conformidad de sistemas autónomos (CVT)". Lista de correo . Instituto de Tecnología Stevens . Consultado el 20 de abril de 2017 .
^ ab Bounker, Paul; Volk, Andre (12 de noviembre de 2015). "Experiencias de interoperabilidad OTAN LCG LE UGV ToE". Actas de OTAN STO-MP-AVT-241 . Organización de Ciencia y Tecnología de la OTAN. doi :10.14339/STO-MP-AVT-241 (inactivo el 31 de enero de 2024).{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: DOI inactivo a partir de enero de 2024 ( enlace )
^ Kent, Daniel; Galluzzo, Tomás; Bosscher, Paul; Bowman, Guillermo. "Manipulación robótica y retroalimentación háptica mediante mensajería de alta velocidad con la Arquitectura Conjunta para Sistemas No Tripulados (JAUS)" (PDF) . Reporte técnico . OpenJAUS LLC y Harris Corporation . Consultado el 24 de abril de 2017 .
^ "RE2, equipo Endeavor para colocar un brazo manipulador en el cuerpo del robot". Noticias AUVSI . Asociación Internacional de Sistemas de Vehículos No Tripulados (AUVSI). 30 de junio de 2016 . Consultado el 24 de abril de 2017 .
^ "Robot transportable TALON V Man" (PDF) . Ficha de datos . QinetiQ Norteamérica . Consultado el 24 de abril de 2017 .
^ "Interoperabilidad y Arquitecturas Abiertas". Perfiles de interoperabilidad RS-JPO . Neya Systems LLC . Consultado el 24 de abril de 2017 .
^ Warner, Chris (3 de agosto de 2015). "Fin de la desconexión entre subsistemas en vehículos terrestres no tripulados". ConnectorSupplier.com . Consultado el 28 de abril de 2017 .
^ "30º Concurso de vehículos terrestres inteligentes". www.igvc.org . Consultado el 4 de febrero de 2023 .
^ IGVC 2017 - Detalles, reglas y formato de la competencia oficial (PDF) . Rochester, Michigan: Universidad de Oakland. 9 de enero de 2017. págs. 17–37 . Consultado el 24 de abril de 2017 .
^ "ENRICH - El Hackathon europeo de robótica". enrich.european-robotics.eu . Consultado el 4 de febrero de 2023 .
^ Schneider, Frank E. "ENRICH probará robots en escenarios radiológicos y nucleares del mundo real". Robohub . Asociación ROBOTS . Consultado el 24 de abril de 2017 .
^ Vergún, David. "Robots terrestres más inteligentes asociados con soldados". Sitio web del ejército de EE. UU . Ejercítio EE.UU . Consultado el 28 de abril de 2017 .
enlaces externos
Proyección de Fuerza del Gerente de Proyecto del Ejército de EE. UU. (PM FP): Mantenedores del IOP
Consorcio Nacional de Movilidad Avanzada (NAMC): editores del IOP
