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

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.authorYlönen, Sami 
dc.contributor.departmentDepartment of Automation and Systems Technologyen
dc.contributor.departmentAutomaatio- ja systeemitekniikan osastofi
dc.contributor.labAutomation Technology Laboratoryen
dc.contributor.labAutomaatiotekniikan laboratoriofi
dc.date.accessioned2012-02-24T07:53:24Z
dc.date.available2012-02-24T07:53:24Z
dc.date.issued2006-12-01 
dc.description.abstractRobotics 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.abstractTulevaisuudessa 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.description.versionrevieweden
dc.format.extent78 
dc.format.mimetypeapplication/pdf 
dc.identifier.isbn951-22-8503-7 
dc.identifier.issn0783-5477 
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/2799
dc.identifier.urnurn:nbn:fi:tkk-008577 
dc.language.isoenen
dc.publisherHelsinki University of Technologyen
dc.publisherTeknillinen korkeakoulufi
dc.relation.ispartofseriesHelsinki University of Technology, Automation Technology Laboratory. Series A, Research reportsen
dc.relation.ispartofseries28en
dc.subject.keywordservice roboticsen
dc.subject.keywordmodularityen
dc.subject.keywordstandardizationen
dc.subject.keywordpalvelurobotiikkafi
dc.subject.keywordmodulaarisuusfi
dc.subject.keywordstandardisointifi
dc.subject.otherAutomationen
dc.titleModularity in service robotics : techno-economic justification through a case studyen
dc.titlePalvelurobotiikan modulaarisuus – Teknistaloudellinen tarkastelu case-tutkimuksen kauttafi
dc.typeG4 Monografiaväitöskirjafi
dc.type.dcmitypetexten
dc.type.ontasotVäitöskirja (monografia)fi
dc.type.ontasotDoctoral dissertation (monograph)en
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_68200
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
isbn9512285037.pdf
Size:
2.56 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
[diss] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC