Modularity in service robotics : techno-economic justification through a case study

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.author Ylönen, Sami
dc.date.accessioned 2012-02-24T07:53:24Z
dc.date.available 2012-02-24T07:53:24Z
dc.date.issued 2006-12-01
dc.identifier.isbn 951-22-8503-7
dc.identifier.issn 0783-5477
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/2799
dc.description.abstract Robotics will undoubtedly be one of the key technologies of the new millennium. Even though robots have already been around for more than forty years, it was not until recently that they started to move out from factories and research institutes into our everyday lives. The research focus in robotics has shifted from manipulator-type industrial robots to mobile service robots. These machines are performing various tasks in and outside of our homes and working places. Due to their challenging operation environments and versatile working tasks, they need, in most cases, highly sophisticated hardware and software solutions. In order to create economically justified systems, the concept of modularity must be applied whenever plausible. Only by using some generic modules in different applications can high development costs be kept within acceptable limits. The use of these modules will shorten the development and testing phases and increase the overall reliability of the system. This thesis is focused on modularity and its impact on the development of service robotics. It is limited to particular general-purpose modules that can be used in various service robot applications. The main goal of the research was to verify that the concept of modularity is of vital importance in the successful development of future service robotics. To be useful on a global scale, modularity should be based on generally accepted standards, in a similar way as those already available for industrial robots. The main scientific contribution of this research comes from the formalization, implementation and evaluation of the concept of modularity in a WorkPartner case project. WorkPartner is a modular interactive service robot that has been developed in the Automation Technology Laboratory at Helsinki University of Technology. Future visions and their impacts are also an important part of the contribution. The results of this thesis verify that the concept of modularity, when applied properly, can achieve significant savings in the overall development costs of service robotics. en
dc.description.abstract Tulevaisuudessa robotiikka on epäilemättä yksi tämän vuosituhannen avainteknologioista. Robotteja on ollut jo yli neljän vuosikymmenen ajan, mutta vasta viime aikoina niitä on alkanut näkyä tehtaiden ja tutkimuslaitosten lisäksi myös ihmisten arkiympäristöissä. Robotiikkatutkimuksen painopiste on siirtynyt teollisuudessa toimivista käsivarsiroboteista liikkuviin palvelurobotteihin, jotka voivat suorittaa erilaisia työtehtäviä kodeissa ja työpaikoilla. Haasteellisten toimintaympäristöjen ja monipuolisten työtehtävien vuoksi ne tarvitsevat useimmissa tapauksissa korkean teknologian laitteisto- ja ohjelmistoratkaisuja. Modulaarisuutta on hyödynnettävä aina kun se on perusteltua, jotta saataisiin kehitettyä taloudellisesti kannattavia järjestelmiä. Korkeat kehityskustannukset voidaan pitää hyväksyttävissä rajoissa, mikäli yleiskäyttöisiä moduleja hyödynnetään eri sovelluksissa. Näiden modulien käyttäminen lyhentää kehitys- ja testausajanjaksoja ja lisää kaiken kaikkiaan järjestelmän luotettavuutta. Tämä väitöskirja keskittyy tutkimaan modulaarisuutta ja sen vaikutuksia palvelurobotiikan kehittymiseen. Se rajautuu yleiskäyttöisiin moduleihin, joita voitaisiin hyödyntää erilaisissa palveluroboteissa. Tutkimuksen päätavoitteena on osoittaa, että modulaarisuus on tärkeää ja hyödyllistä palvelurobotiikan kehittämisen kannalta. Modulaarisuuden pitäisi perustua yleisesti hyväksyttyihin standardeihin, kuten esimerkiksi teollisuusrobotiikassa, jotta sen edut saataisiin hyödynnettyä maailmanlaajuisesti. Merkittävä osa kontribuutiosta liittyy modulaarisen ajattelutavan toteuttamiseen WorkPartner-projektissa, ja siitä tehtyihin johtopäätöksiin. WorkPartner on modulaarinen interaktiivinen palvelurobotti, joka on kehitetty Teknillisen korkeakoulun automaatiotekniikan laboratoriossa. Tulevaisuuden visiot ja niiden vaikutukset ovat myös tärkeä osa kontribuutiota. Tutkimuksen tulokset osoittavat hyvin selkeästi, että modulaarisuus voi tuoda merkittävää apua palvelurobotiikan kehitysnopeuteen, tekniseen edistyneisyyteen ja kehityskustannuksiin. fi
dc.format.extent 78
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en en
dc.publisher Helsinki University of Technology en
dc.publisher Teknillinen korkeakoulu fi
dc.relation.ispartofseries Helsinki University of Technology, Automation Technology Laboratory. Series A, Research reports en
dc.relation.ispartofseries 28 en
dc.subject.other Automation en
dc.title Modularity in service robotics : techno-economic justification through a case study en
dc.title Palvelurobotiikan modulaarisuus – Teknistaloudellinen tarkastelu case-tutkimuksen kautta fi
dc.type G4 Monografiaväitöskirja fi
dc.description.version reviewed en
dc.contributor.department Department of Automation and Systems Technology en
dc.contributor.department Automaatio- ja systeemitekniikan osasto fi
dc.subject.keyword service robotics en
dc.subject.keyword modularity en
dc.subject.keyword standardization en
dc.subject.keyword palvelurobotiikka fi
dc.subject.keyword modulaarisuus fi
dc.subject.keyword standardisointi fi
dc.identifier.urn urn:nbn:fi:tkk-008577
dc.type.dcmitype text en
dc.type.ontasot Väitöskirja (monografia) fi
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (monograph) en
dc.contributor.lab Automation Technology Laboratory en
dc.contributor.lab Automaatiotekniikan laboratorio fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account