基于ROS的交互式错误的实证研究
软件工程
2025-07-15 v1
摘要
现代机器人系统集成了多个独立的软件和硬件组件，每个组件负责感知、决策或执行等不同功能。这些组件在交互以完成复杂的端到端任务。因此，整体系统可靠性不仅取决于 individual 组件的正确性，也取决于其交互的正确性。故障往往在组件之间呈现，然而机器人系统中的交互相关可靠性问题——在此称为交互式错误(iBugs)——仍未得到充分探索。本工作提出了对ROS中iBugs的实证研究，ROS是广泛采用的开源机器人框架。分析了121个iBugs，涵盖十个活跃且具有代表性的ROS项目。识别出的iBugs分为三大类型：系统内iBugs、硬件iBugs和环境iBugs，涵盖机器人中各种交互场景。分析包括根本原因、修复策略以及这些错误的影响。派生出若干发现，揭示了iBugs的本质，并指明了改进其预防和检测的方向。这些见解旨在为设计更可靠、更安全的机器人系统提供指导。
引用
@article{arxiv.2507.10235,
title = {An Empirical Study of Interaction Bugs in ROS-based Software},
author = {Zhixiang Chen and Zhuangbin Chen and Xingjie Cai and Wei Li and Zibin Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.10235},
year = {2025}
}