PHYSFRAME：面向机器人系统的物理参考系类型检查
机器人学
2021-06-22 v1
摘要
机器人系统在运行过程中持续测量自身的运动以及外部世界。此类测量是相对于某个参考系（即坐标系）进行的。一个非平凡的机器人系统具有大量不同的参考系，数据必须在各参考系之间来回转换。确保此类转换正确无误的重担落在开发者身上。然而，这极具挑战且容易出错，开发者论坛上大量与参考系使用相关的问题和故障便证明了这一点。由于任何状态变量都可关联某个参考系，参考系可自然地建模为变量类型。因此我们开发了一种新颖的类型系统，能够自动推断变量的参考系类型，进而检测任何类型不一致及参考系约定违规。在一组 180 个公开可用 ROS 项目上的评估表明，我们的系统可检测出 190 处不一致，其中 154 处为真阳性。我们向开发者报告了 52 处，迄今收到 18 条回复，其中 15 处已修复/确认。我们的技术还发现了 45 处常见实践违规。
引用
@article{arxiv.2106.11266,
title = {PHYSFRAME: Type Checking Physical Frames of Reference for Robotic Systems},
author = {Sayali Kate and Michael Chinn and Hongjun Choi and Xiangyu Zhang and Sebastian Elbaum},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.11266},
year = {2021}
}