Formaali vaatimusmäärittely mobiilirobottisovelluksiin

Abstract

Diplomityön tarkoituksena oli tehdä yleinen vaatimusmäärittelymalli mobiilirobottisovelluksia varten. Työn keskeinen tavoite oli luoda uusi menetelmä, jossa robotin toimintaympäristön ja tehtävän asettamat vaatimukset kerätään vaatimusmäärittelylomakkeelle. Kyseiselle lomakkeelle siis käytännössä kerätään tarvittavat suunnitteluparametrit, eli lähtötiedot mobiilirobotin suunnittelua varten. Tämän työn keskeinen tarkoitus on myös luoda lähtökohtainen ohje mobiilirobotin suunnittelun aloittamiselle, sillä varsinaisia ohjeita mobiilirobottien suunnittelulle ei juurikaan ole olemassa. Mobiilirobotin vaatimusmäärittelyyn sisältyy myös konedirektiivin asettamat vaatimukset turvallisuudelle.

Diplomityön kirjallisuuskatsauksessa keskityttiin pääasiassa mobiilirobotin liikennöitävyyteen, jossa eritellään miten toimintaympäristön vastusvoimat vaikuttavat mobiilirobotin toimintaan. Esitellyn teorian ajatuksena on, että sen pohjalta mobiilirobotin toimilaitteiden mitoitus voidaan toteuttaa. Teoria on tärkeä ymmärtää ennen vaatimusmäärittelyn tekoa ja sen tarkoitus onkin tukea vaatimusmäärittelyssä käsiteltäviä asioita. Kirjallisuuskatsauksessa tutustutaan myös yleisesti robotiikkaan, mobiilirobotiikkaan ja autonomiseen robotiikkaan, jotta tarvittavat taustatiedot tulevat lukijalle tutuksi. Lisäksi katsauksessa tutustutaan hieman nykypäivän kenttärobotiikassa käytettäviin mittaus- ja navigointitekniikoihin.

Diplomityön kokeelliseen osuuteen liittyen vierailimme Probot Oy:n, Matti Tikanmäen kanssa Turkan Ratsurinteellä ja Oulun yliopiston kasvitieteellisessä puutarhassa. Vierailuiden tarkoitus oli ideoida käytännön sovelluksia mobiilirobotille ja soveltaa vaatimusmäärittelylomaketta valituissa toimintaympäristöissä. Turkan Ratsurinteellä toimintaympäristöksi valittiin kouluratsastuskenttä, jossa mobiilirobotin tehtävänä on asentaa ja purkaa esterata sekä tasoittaa kentän maapohja. Oulun yliopiston kasvitieteellisessä puutarhassa toimintaympäristöksi valittiin lääkekasvien alue, jossa mobiilirobotin tehtävänä on suorittaa istutusruutujen- ja käytävien reunojen kanttausta.