Performance Comparison of ROS2 Middlewares for Multi-robot Mesh Networks in Planetary Exploration

要約

最近のマルチロボットシステム(MRS)やメッシュネットワーク技術の進歩は、極限環境を探査する革新的なアプローチに道を開いている。一連の国際協定であるアルテミス協定は、最先端技術の利用を重視し、宇宙探査における協力を促進することで、この進歩をさらに促進した。これと並行して、様々な分野の企業がロボットオペレーティングシステム2(ROS 2)を広く採用していることは、その堅牢性と汎用性を裏付けている。本論文では、FastRTPS、CycloneDDS、Zenohなどの利用可能なROS 2 MiddleWare(RMW)の性能を、動的トポロジーを持つメッシュネットワーク上で評価する。RMWの最終的な選択は、MRSを用いた地球外極限環境の探査というシナリオに最も適合するものによって決定される。実環境での研究により、Zenohが将来的なアプリケーションのための潜在的なソリューションであることが浮き彫りになった。

要約(オリジナル)

Recent advancements in Multi-Robot Systems (MRS) and mesh network technologies pave the way for innovative approaches to explore extreme environments. The Artemis Accords, a series of international agreements, have further catalyzed this progress by fostering cooperation in space exploration, emphasizing the use of cutting-edge technologies. In parallel, the widespread adoption of the Robot Operating System 2 (ROS 2) by companies across various sectors underscores its robustness and versatility. This paper evaluates the performances of available ROS 2 MiddleWare (RMW), such as FastRTPS, CycloneDDS and Zenoh, over a mesh network with a dynamic topology. The final choice of RMW is determined by the one that would fit the most the scenario: an exploration of the extreme extra-terrestrial environment using a MRS. The conducted study in a real environment highlights Zenoh as a potential solution for future applications, showing a reduced delay, reachability, and CPU usage while being competitive on data overhead and RAM usage over a dynamic mesh topology

arxiv情報

著者 Loïck Pierre Chovet,Gabriel Manuel Garcia,Abhishek Bera,Antoine Richard,Kazuya Yoshida,Miguel Angel Olivares-Mendez
発行日 2024-07-03 13:30:57+00:00
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