Robot systems are highly complicated systems composed of various hardware and software components. To develop robot systems more efficiently, there have been many studies about the robot development platforms. However, such platforms consider more on the efficiency and productivity at the development level for developers rather than the convenience at the service level for users. Considering convenient design of robot systems at user level, the robot system should be reconfigurable with hardware and software components by the users. To deal with such problem, this thesis proposes a novel methodology for the development of robots enacted through user-level agent-based modularization (DREAM) and provides the design goals for the DREAM methodology, which are `hardware and software components modularization,` `cooperative communication between components,` `components management at service level,` and `two levels of abstraction for a behavior translation.` To realize the design goals, the agents manager is implemented as a core program based on the concepts of agent and message. As a result, the implemented robot system based on the DREAM methodology enables users to efficiently and comfortably build or reconfigure their robots for their own usage. Moreover, for the independent development and replacement of agents, this thesis proposes a script-based behavior translation method for the DREAM methodology. A behavior translation agent is implemented for converting a behavior, selected by an application agent, into a sequence of command data for an actuator agent using behavior scripts. As a result, application agents can work flawlessly even if hardware components are replaced and vice versa. The effectiveness and applicability of the proposed DREAM methodology are demonstrated through illustrative experiments and the related applications in a real world environment.
로봇 시스템은 다양한 소프트웨어와 하드웨어로 구성된다. 이러한 로봇 시스템을 개발하기 위해서 로봇 개발 플랫폼에 관한 여러 연구가 있었다. 하지만, 과거의 로봇 플랫폼은 개발 단계의 효율성과 생산성만을 고려하였으며, 서비스 단계의 편리성을 고려하지는 못하였다. 서비스를 제공 받는 사용자 입장을 고려한다면, 사용자가 직접 소프트웨어와 하드웨어 구성물 선택하여 로봇 시스템을 재조합 할 수 있어야 한다. 이러한 관점에서, 본 논문은 에이전트 기반 서비스 로봇 개발(DREAM) 방법론을 제안하며, DREAM 방법론의 목적으로 `하드웨어와 소프트웨어 구성물의 모듈화`, `구성물 사이의 협력적인 통신`, `서비스 단계의 구성물 관리`, `행동 변환을 위한 두 단계 추상화`를 제시한다. 이러한 목적을 실현하기 위해, 에이전트(agent)와 메시지(message) 개념에 기반한 에이전트 매니저(agents manager)를 구현한다. 이를 통해 DREAM 방법론으로 구현된 로봇 시스템은 사용자가 편리하고 효과적으로 자신의 필요에 따른 로봇을 직접 만들 수 있도록 한다. 또한, 에이전트의 독립적인 개발을 위해 이 논문에서는 스크립트 기반 행동 변환 방법을 제안한다. 이를 위해 개발된 행동 변환 에이전트(behavior translation agent)는 어플리케이션 에이전트(application agent)에 의해 결정된 로봇 행동을 행동 스크립트(behavior script)를 사용하여 구동 에이전트(actuator agent)를 위한 명령 목록으로 변환한다. 결과적으로 어플리케이션 에이전트는 하드웨어 구성물이 변경되더라도 그대로 사용될 수 있으며, 하드웨어 구성물 역시 소프트웨어에 독립적으로 사용될 수 있다. 제안된 DREAM 방법론의 유효성과 적용가능성을 요소 실험과 실생활의 응용 예를 통해 검증한다.
