Model-driven FPGA Design Environment for Intelligent Robot System

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K11814
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60040:Computer system-related
• Research Institution: Kumamoto University (2023); Tokai University (2021-2022)
• Principal Investigator: Ohkawa Takeshi 熊本大学, 半導体・デジタル研究教育機構, 准教授 (80392596)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: モデル駆動開発 / FPGA / 並列処理

Outline of Final Research Achievements

A method for integrating heterogeneous processing distributed at the edge and cloud using ROS2 (Robot Operating System 2) and a ROS2 system generation method from UML (Unified Modeling Language) sequence diagrams were investigated. Specifically, an automatic generation environment and a tool were proposed that integrates multiple software and FPGA circuits using DDS (Data Distribution Service) communication during parallel processing of image resize, and presented at an international conference.

Free Research Field

ハードウェア・ソフトウェア協調設計

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

知的ロボットのシステム設計において、ソフトウェア・FPGA等からなる異種（ヘテロジニアスな）計算環境をモデル化し自動生成することによりロボットソフトウェアシステムを実現する開発方式・ツールの姿を検討した。特に、FPGA・ソフトウェアの実装が完了する前のモデルの段階で、システムアーキテクチャ検討段階における機能・性能シミュレーションを行うことが出来る一例を示すことが出来た。これにより、今後の知的ロボットをはじめとする組込みシステムの設計開発における生産性向上に貢献すると考えられる。