A systematic review of applying modern software engineering techniques to developing robotic systems

Revisión sistemática de la aplicación de técnicas modernas de ingeniería de software al desarrollo de sistemas robóticos

Los robots se han convertido en colaboradores habituales de nuestra vida diaria. Los sistemas robóticos son cada vez más complejos y, como consecuencia, crece la necesidad de aplicar nuevas técnicas ingenieriles a su proceso de desarrollo. Los enfoques tradicionales que se utilizan en el proceso de desarrollo de estos sistemas de software están alcanzando sus límites; las metodologías utilizadas actualmente y las herramientas de soporte no alcanzan para atender las necesidades de estos procesos complejos. Para fomentar la reutilización y el mantenimiento de código es esencial separar el conocimiento estable del dominio de robótica en las tecnologías de implementación, que varían rápidamente. Este artículo presenta una revisión sistemática de la utilización actual de técnicas modernas de ingeniería de software en el desarrollo de sistemas robóticos y su nivel de automatización. El objetivo del estudio es el de resumir la evidencia existente respecto a la aplicación de dichas tecnologías en el campo de los sistemas robóticos para identificar carencias en la investigación actual con el fin de sugerir áreas en futuras propuestas y proporcionar las bases para posicionar adecuadamente nuevas actividades de investigación.

Introducción

Los sistemas robóticos (RS) desempeñan un papel cada vez más importante en la vida cotidiana. La necesidad de sistemas robóticos en entornos industriales es cada vez mayor y más exigente. A medida que los sistemas robóticos se vuelven más y más complejos, también crece la necesidad de diseñar su desarrollo de software. Los enfoques tradicionales utilizados en el desarrollo de este tipo de sistemas de software están llegando a sus límites; las metodologías y herramientas utilizadas en la actualidad no dan respuesta a las necesidades de un desarrollo de software tan complejo.

Está ampliamente aceptado que deben establecerse nuevos enfoques para satisfacer las necesidades de desarrollo de las complejas RS de hoy en día. El desarrollo basado en componentes (CBD) (Szyperski, 2002), la arquitectura orientada a servicios (SOA) (Bell 2008 y 2010), la ingeniería de software basada en modelos (MDE) (Stahl, 2006) (Pons et al., 2010) y el modelado específico de dominio (DSM) (Steven y Juha-Pekka, 2008) representan tecnologías prometedoras en el ámbito de las RS.

Este documento ofrece una revisión sistemática (SLR) del uso actual de las técnicas modernas de ingeniería de software para el desarrollo de sistemas de software robóticos y su nivel de automatización real. El estudio tiene por objeto resumir las pruebas existentes sobre la aplicación de dichas tecnologías en el ámbito de los sistemas robóticos.