The use of cloud computing in mobile robotics

The increasing popularity of mobile service robots results in the development of technologies aimed at improving the performance of computing while simultaneously reducing energy consumption of processing units. Projects are proposed for offloading complex computation from robots into other platforms. The migration of data for storage, computing, and other purposes is described as cloud computing. This solution has a number of advantages over traditional approach, where all actions are performed on a single machine. The main advantages include the increase of operating time and decrease of mass by reducing the capacity of the required energy sources. This is thanks to the fact that the mobile agent can be tasked with no or only simple data processing. In the paper, an analysis of the capability of the most popular cloud robotic platforms is presented. Furthermore, descriptions of typical cloud architectures as well as factors in favour of applying cloud systems into mobile robots are described. Short descriptions of a number of popular cloud-based platforms including the DAvinCi project, Cloud-Based Robot Grasping Project, and RoboEarth are provided. RoboEarth is further described in greater detail including its main advantages. Basic tests using the Kinect sensor and RoboEarth object recognition software were performed. Lastly, a potential application for the system based on available mobile platforms is described.

Wzrost popularności robotyki mobilnej przyczynił się do poszukiwania technologii umożliwiających zwiększenie wydajności obliczeniowej jednostek sterujących przy jednoczesnym zmieszeniu ich zapotrzebowania energetycznego. Jednym z proponowanych rozwiązań jest przeniesienie złożonych obliczeniowo zadań z procesorów robotów do zewnętrznych platform. Migracja danych w celach przechowania, obliczeniowych i innych określana jest mianem chmury komputerowej. Rozwiązanie to, które zaproponowane zostało po raz pierwszy w latach 60. XX wieku, posiada szereg zalet w porównaniu z klasycznymi metodami przetwarzania danych. Najważniejsze z nich to zwiększenie czasu operacyjnego robota oraz redukcja jego masy poprzez zmniejszenie pojemności wymaganych źródeł energii. W artykule przedstawiono analizę stanu wiedzy z zakresu wykorzystania przetwarzania danych w chmurze obliczeń w zastosowaniach związanych z robotyką mobilną. Opisane zostały architektury chmur obliczeniowych wykorzystywanych w popularnych projektach: DAvinCi, Cloud-Based Robot Grasping oraz RoboEarth. Ze względu na otwarty charakter ostatniej z wymienionych platform została ona szerzej przedstawiona i wykorzystana w testach laboratoryjnych. W przeprowadzonych pracach badawczych zastosowano sensor Kinect, który został wykorzystany w celu detekcji obiektów za pomocą platformy RoboEarth. Przedstawiono potencjalne zastosowania opisanej technologii dla realizacji zadań wymagających zastosowania grupy robotów mobilnych.