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This research was partially funded by the Community of Madrid in the framework of two research projects: (1) Multiannual agreement with Rey Juan Carlos University in line of action 1, Encouragement of Young Ph.D. Students Investigation project ref. F664, acronym UNIBOTICS2.0, and (2) RoboCity2030-DIH-CM (2019-2022): RoboCity2030-Madrid Robotics Digital Innovation Hub, Programa de Actividades de I+D entre Grupos de investigacion de la Comunidad de Madrid en Tecnologias 2018 project ref. S2018/NMT-4331; and by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness through the RETOGAR project ref. TIN2016-76515-R.

Análisis de autorías institucional

Canas, JmAutor (correspondencia)Fernandez-Conde, JAutor o CoautorVega, JAutor o Coautor
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Reconfigurable Computing for Reactive Robotics Using Open-Source FPGAs

Publicado en:Electronics. 11 (1): 8- - 2022-01-01 11(1), DOI: 10.3390/electronics11010008

Autores: Canas, Jose M; Fernandez-Conde, Jesus; Vega, Julio; Ordonez, Juan

Afiliaciones

JdeRobot Org, Alcorcon 28922, Spain - Autor o Coautor
Rey Juan Carlos Univ, Dept Telemat Syst & Computat, Madrid 28942, Spain - Autor o Coautor

Resumen

Reconfigurable computing provides a paradigm to create intelligent systems different from the classic software computing approach. Instead of using a processor with an instruction set, a full stack of middleware, and an application program running on top, the field-programmable gate arrays (FPGAs) integrate a cell set that can be configured in different ways. A few vendors have dominated this market with their proprietary tools, hardware devices, and boards, resulting in fragmented ecosystems with few standards and little interoperation. However, a new and complete toolchain for FPGAs with its associated open tools has recently emerged from the open-source community. Robotics is an expanding application field that may definitely benefit from this revolution, as fast speed and low power consumption are usual requirements. This paper hypothesizes that basic reactive robot behaviors may be easily designed following the reconfigurable computing approach and the state-of-the-art open FPGA toolchain. They provide new abstractions such as circuit blocks and wires for building intelligent robots. Visual programming and block libraries make such development painless and reliable. As experimental validation, two reactive behaviors have been created in a real robot involving common sensors, actuators, and in-between logic. They have been also implemented using classic software programming for comparison purposes. Results are discussed and show that the development of reactive robot behaviors using reconfigurable computing and open tools is feasible, also achieving a high degree of simplicity and reusability, and benefiting from FPGAs' low power consumption and time-critical responsiveness.

Palabras clave
AlgorithmArchitectureControl-systemImplementationOpen-source fpgasReconfigurable computingRobotics

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Electronics debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición 72/160, consiguiendo con ello situarse como revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoría Physics, Applied. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada en el Cuartil Q2 para la agencia Scopus (SJR) en la categoría Electrical and Electronic Engineering.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 1.7, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions May 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-05-10, el siguiente número de citas:

  • WoS: 6
  • Scopus: 6
  • OpenCitations: 5
Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-05-10:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 19.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 19 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 2.2.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 3 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Cañas Plaza, Jose María) .

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido Cañas Plaza, Jose María.