TY  - THES
AB  - Das Robot Operating System (ROS) hat sich in letzter Zeit zum de-facto-Standard für die Entwicklung von Software im Bereich Robotik entwickelt und beinhaltet ein Designparadigma basierend auf Dekomposition, einer Infrastruktur zur Kommunikation und Bibliotheken.Für die Ausführung von Robotik Anwendungen bestehen moderne Computerplattformen aus einer Reihe heterogener Plattformen wie z.B. Multi-Core-CPUs, eingebettete GPUs und FPGAs. Durch angepasste Hardwarearchitekturen verspricht die Nutzung von FPGAs eine schnellere und energieeffizientere Berechnung als verwandte Plattformen wie Multi-Core-CPUs und GPUs. Moderne System-on-Chip Architekturen kombinieren eine Multi-Core CPU mit rekonfigurierbarer Logik, was in einer dichteren Komposition von Hardware und Software und die Unterstützung von partieller Rekonfiguration resultiert. Ein wichtiger Aspekt ist daher die standardisierte Integration von Hardwarebeschleunigern in bestehende ROS-basierte Softwareanwendungen, da die komplette Neuentwicklung von Anwendungen ineffizient und aufgrund ihrer Komplexität meist nicht realisierbar ist. Weitere Herausforderungen neben der standardisierten Integration sind die Nutzung einer effizienteren Ressourcennutzung durch dynamische partielle Rekonfiguration und die Verringerung des Overheads durch Datentransfers zwischen Hardware und Software.In dieser Arbeit wird ReconROS vorgestellt, ein neuartiger Ansatz zur Integration rekonfigurierbarer Hardware in Robotik Anwendungen, der das ReconROS-Framework, den ReconROS Executor und fpgaDDS umfasst. Das ReconROS Framework kombiniert ReconOS und ROS 2 und ermöglicht es Robotik-Entwicklern, ROS 2-Knoten vollständig in Hardware zu implementieren. Dank des konsistenten Programmiermodells für Hardware und Software und des vollständigen Zugriffs auf den virtuellen Speicher können Entwickler ROS 2 Nodes leicht von Software ...
AU  - Lienen, Christian
CY  - Paderborn
DA  - 2024
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1960
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 18.03.2024
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2024
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2024
SP  - 1 Online-Ressource (xxi, 128 Seiten)
T2  - Institut für Informatik
TI  - Enabling reconfigurable hardware acceleration for ROS-based robotics applications
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-51632
Y2  - 2026-02-03T16:49:11
ER  -