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2017下半年系统架构设计师考试下午真题(3)
来源: 作者: 时间;2018-06-13 17:26:58 点击数: 尚大软考交流群:376154208
  试题三〈共 25 分)
  阅读以下关于机器人操作系统架构的描述,回答问题 1至问题 3
  【说明】
  随着人工智能技术的发展,工坠机器人已成为当前工业界的热点研究对象。某宇航设备公司为了扩大业务范围,决策层研究决定准备开展工业机器人研制新业务。公司将 论证工作交给了软件架构师王工,王工经过分析和调研,从机器人市场现状、领域需求、 组
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  试题三〈共 25 分)
  阅读以下关于机器人操作系统架构的描述,回答问题  1至问题 3
  【说明】
  随着人工智能技术的发展,工坠机器人已成为当前工业界的热点研究对象。某宇航设备公司为了扩大业务范围,决策层研究决定准备开展工业机器人研制新业务。公司将 论证工作交给了软件架构师王工,王工经过分析和调研,从机器人市场现状、领域需求、 组成及关键技术和风险分析等方面开展了综合论证。论证报告指出:首先,为了保障本 公司机器人研制的持续性,应根据领域需求选择一种适应的设计架构:其次,为了规避 风险,公司的研制工作不能从零开始,应该采用国际开源社区所提供机器人操作系统 (Robot Operating System ,ROS)作为机器人开发的基本平台。
  在讨论会上,架构师李工提出不同意见,他认为公司针对宇航领域已开发了某款嵌 入式实时操作系统,且被多种宇航装备使用,可靠性较高。因此应该采用现有架构体系
  作为机器人的开发平台。会上王工说明了机器人操作系统与该款操作系统的差别,要沿 用需要进行改造,技入较大。经过激烈讨论,公司领导同意了王工采用 ROS 的意见。
  【问题1】 (5分)
  王工拟采用的ROS具有分布式进程框架,以点对点设计以及服务和节点管理器方式, 使得执行程序可以各自独立地设计,松散地、实时地组合起来。这些进程可以按照功能包和功能包集的方式分组,因而可以容易地分享和发布。请用400字以内文字说明ROS与嵌入式实时操作系统的共同点,以及在实时性和任务通信方式两个方面的差异。
  【问题2】 (10分)
  ROS为应用程序问通信提供了主题(Topic) 、服务  (Service)和动作 (Action) 三种消息通信方式,每种通信方式都有其特点。请将以下给出的三类通信的主要特点填入表 3-1 中(1)-(5) 的空白处,将答案写在答题纸上。
  (a) 适合用于传输传感器信息〈数据流)
  (b) 能够知道是否渭南藏葫斗川
  (c)  一对多模式
  (d) 有握手信号
  (e) 服务执行完会有反馈
  (f) 可以监控长时间执行的进程
  (g)  较复杂
  (h) 可能让系统过载(数据太多)
  (i) 服务执行完之前,程序会等待
  (j) 建立通信较慢
  (k) 可能丢失数据
  【问题3】 (10分)
  ROS  的架构定义了 ROS 系统由多个各自独立的节点(组件〉组成,并且各个节点之间可以通过发布/订阅(Pu blish/Subscribe )消息模型进行通信。图 3-1 给出一个简单机器人结构实例,请根据以下文字描述,补充图3-1 中(1)——(5) 处空白,将答案写在答题纸上。
  "机器人开始阶段,所有节点都要注册 (Registration) 到 Master上,注册后,摄像 头节点声明它要发布(Pu blish)一个叫做limage_data的消息。另外两个节点〈图像处理处理节点和图像显示节点〉声明它们需要订阅( Subscribe) 这个limage一data消息。因此, 一旦摄像头节点收到相机发送的数据(Data),就立即将数据image_data直接发送到另外两个节点。
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