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组织和链接移动机器人的需求

使用 System Composer™ 进行基于模型的系统工程 (MBSE) 设计的第一步是设定需求。该功能需要 Requirements Toolbox™ 许可证。

需求是描述系统的期望行为和特征的语句集合。需求确保系统设计的完整性，并且可实现、可验证、明确且相互一致。每个设计层级都应该有适当的需求。这个移动机器人示例有三个需求。

  1. 利益相关者需求 - 一组最终用户需求。利益相关者对移动机器人的耐力、载重量、速度、自主性和可靠性等属性非常感兴趣。

  2. 系统需求 - 与系统级设计密切相关的一组需求。系统需求包括描述系统如何响应利益相关者需求的衍生需求。

  3. 实现需求 - 一组指定模型中子系统的需求。实现需求包括电池、结构、推进、路径生成、位置、控制器以及各个子系统的组件寿命等规格要求。

通过将一组需求与另一组需求链接起来，每个高级需求都可以追溯到实现。随着 MBSE 设计的发展，您可以使用迭代需求分析来增强需求可追溯性和覆盖范围。您可以使用可追溯性图来可视化需求可追溯性。请参阅使用可追溯性图可视化链接 (Requirements Toolbox)。

注意

此示例使用 Simscape™ 模块。如果您没有 Simscape 许可证，则可以打开模型，但只能进行基本更改，例如修改模块参数。

将利益相关者的需求与系统需求链接起来

此示例使用:

打开实时脚本

移动机器人示例包括满足利益相关者需求、系统需求和实现需求的功能、逻辑和物理架构。

1.启动工程。

openProject("scMobileRobotExample");

2.将这些系统加载到内存中，以查看其需求链接。

  • 逻辑架构模型

systemcomposer.loadModel("scMobileRobotLogicalArchitecture");

  • 物理架构模型

systemcomposer.loadModel("scMobileRobotHardwareArchitecture");

3.将这些需求集加载到内存中。

  • 利益相关者需求

slreq.load("scMobileRobotStakeholderNeeds");

  • 系统需求

slreq.load("scMobileRobotRequirements");

  • 实现需求

slreq.load("scMobileRobotSubsystemRequirements");

4.打开需求编辑器 (Requirements Toolbox)。

slreq.editor

您可以将利益相关者的需求与衍生需求链接起来，以跟踪高级目标。平均修复时间 (MTBR) 需求 STAKEHOLDER-07 由电池寿命需求 SYSTEM-REQ-09 进一步细化。

Mean time before repair stakeholder requirement highlighted in the Requirements Editor.

您可以设置特定的链接类型。要更改链接类型，在 需求编辑器 (Requirements Toolbox) 中，选择显示链接。有关详细信息，请参阅创建和存储链接 (Requirements Toolbox)。

Changing requirement type in Requirements Editor link view.

要返回与需求交互，在 需求编辑器 (Requirements Toolbox) 中，选择显示需求。运输利益相关者的需求需求 STAKEHOLDER-04 将由本地化系统需求 SYSTEM-REQ-05 实现。机器人必须能够在指定的误差范围内确定其当前位置。右键点击 SYSTEM-REQ-05，然后选择 Select for Linking with Requirement。然后，右键点击 STAKEHOLDER-04，选择 Create a link from SYSTEM-REQ-05 to STAKEHOLDER-04。

参考

[1] Rahman, Mohd Azizi Abdul, Katsuhiro Mayama, Takahiro Takasu, Akira Yasuda, and Makoto Mizukawa. “Model-Driven Development of Intelligent Mobile Robot Using Systems Modeling Language (SysML).” In Mobile Robots: Control Architectures, Bio-Interfacing, Navigation, Multi Robot Motion Planning and Operator Training, edited by Janusz Będkowski. InTech Open, 2011. https://doi.org/10.5772/26906.

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