Verificador de especificaciones de misiones mediante razonamiento de sentido común basado en el cálculo de eventos

Abstract

Uno de los objetivos principales de la robótica de hoy es conseguir recortar distancias
entre el hombre (usuario) y la máquina (robot), proporcionando una interfaz sencilla,
manejable y cercana. Una de las funcionalidades que puede ayudar a cumplir este
objetivo es un verificador de misiones diseñadas por el usuario, de tal manera que el
sistema pueda comunicarle los errores en dicho diseño de forma clara, tanto si el
operador es experto como nuevo en el control de UAVs. No sólo evitará posibles
problemas críticos indicando fallos previa ejecución de la misión, como son fallos
estructurales o accidentes que afecten a personas, sino también será capaz de
detectarlos en ejecución, con el objetivo de cubrir aquellas características dinámicas
que puedan cambiar a lo largo del tiempo. Para ello, se hace uso de una base de
conocimiento diseñada mediante el Event Calculus, junto con su aplicación de
razonamiento asociada, el DEC Reasoner; para modelar el efecto de las acciones del
robot y las condiciones que deben darse para los posibles cambios de estado del
mismo. Todo ello debe integrarse de manera eficaz en el sistema Aerostack, diseñando
los procesos necesarios para la traducción a lenguaje lógico de todo hecho a tener en
cuenta en la verificación y la extracción de los posibles errores que se hayan podido
encontrar en la misión analizada. Los resultados mostrados indicarán que el
modelado del comportamiento del robot y los efectos de sus acciones, a través de la
base de conocimiento, son correctos, con tiempos de razonamiento aceptables en la
verificación durante la ejecución de la misión.---ABSTRACT---One of the main objectives for robotics today is to minimize the distance between
human (user) and the machine (robot), providing an easy, manageable and familiar
interface. One of the functionalities that can help achieve this aim is a verificator for
the missions designed by the user, so the system can communicate the errors of that
design in a clear way, whether the operator is an expert or new in the monitoring of
UAVs. It will be able to detect possible critical problems during its execution with
the aim of taking into account the characteristics related to the robot that change
overtime, in order to help avoid them. To achieve this, it uses a knowledge base
designed through the Event Calculus together with its associated reasoning application
(DEC Reasoner) so it can shape the effect of the actions carried out by the robot and
the conditions that must take place for the possible changes in the state of the robot.
All this must be integrated efficiently in the Aerostack system, so all the necessary
processes for the translation to a logic language of all facts related to the verification
and extraction of the possible mistakes of the analyzed mission will be designed. All
shown results will indicate that the model of the robot behaviour and the effects of
its actions through the knowledge base are right, under acceptable reasoning times in
the verification during the execution of the mission.