2012 Fiscal Year Annual Research Report
分散制御型ロボット向けリアルタイムオペレーティングシステムの研究開発
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12J01726
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
千代 浩之 慶應義塾大学, 理工学部, 特別研究員(PD)
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| Keywords | リアルタイムシステム / リアルタイムOS / 準固定優先度スケジューリング / インプリサイス計算 |
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| Research Abstract |
本年度は,分散制御型ロボット向けリアルタイムオペレーティングシステム(OS)の研究開発に関して,リアルタイムスケジューリング,リアルタイムOS,分散リアルタイム通信とリアルタイムLinuxに関する研究を行った.
申請者が提案した準固定優先度スケジューリングを申請者が開発したリアルタイムOSに実装した.準固定優先度スケジューリングはインプリサイスタスクをサポートしているため,従来のタスクをサポートしているリアルタイムスケジューリングと比較してオーバヘッドがどの程度増加するのか知られていない問題がある.そこで,本研究では,準固定優先度スケジューリングの実用性を実機評価した.評価結果より,準固定優先度スケジューリングは従来のスケジューリングと比較してインプリサイス計算をサポートしたことによるオーバヘッドの増加が小さいことを示した.
分散リアルタイムシステムを実現するための国際標準規格Responsive Link(ISO/IEC 24740:2008)に関する研究を行った.具体的には,Responsive Link固有の機能をユーザに利用しやすくするために,
Responsive Link向けAPIの開発を行った.さらに,ノイズが多い環境下での通信を想定したノイズ耐性テストを行い,Responsive Linkのノイズ耐性値を測定した.評価結果より,通信速度が速いほど,ノイズ耐性が低下することを示した.また,Responsive Linkのノイズ耐性は,ノイズの多い環境でも十分に対応できることを示した.
米国・ノースカロライナ大学チャペルヒル校に留学し,リアルタイムLinuxに関する研究を行った.具体的には,受入研究室で研究開発しているリアルタイムLinuxにマルチプロセッサ向けリアルタイムスケジューリングを実装する研究を行った.
上記の研究は,分散制御型ロボット向けリアルタイムOSを研究開発する上で非常に重要であり,これらを研究する意義は十分にあると言える.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通りの研究は,分散制御型ロボットを構築する上で必要な準固定優先度スケジューリングをリアルタイムOSに実装し,またResponsive Link向けAPIの開発を行ったことである.当初の計画以上の研究は,リアルタイムLinuxにマルチプロセッサ向けリアルタイムスケジューリングの実装手法を構築したことである.また,この実装手法は準固定優先度スケジューリングにも応用可能である.
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究方針は,準固定優先度スケジューリングを用いて,分散制御型ロボットに対する実用性を実証することである.特に,モータ制御タスクや画像処理タスクを実装し,その有効性を既存のリアルタイムスケジューリングと比較評価する.
これらのタスクを動作させるためのライブラリを開発する.特に,画像処理アルゴリズムは多岐に渡るため,ロボットに対して実用的な画像処理アルゴリズムを選定する.また,リアルタイムOSに実装した場合,オーバーロードした際に,画像処理タスクのデッドラインミスを回避するために,どの箇所の処理を中断可能にするべきかを設定する.
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