R++ : an object oriented DSL for motion controllers and its compiler

Motion control systems are an important part in major industries and in the near future their importance will increase. They are used not only to have a more efficient production chain, but they are also used in all the applications which requires precise object placements. In this thesis, Robox, which is an important player in the motion control sector, is presented. In particular their real time operating system and the IDE used by their motion controllers are briefly discussed; then I treat their state of the art programming language but in a more detailed way including its weakness and shortcomings. Finally I present the main work of the thesis, which includes both the R++ language, which not only fixes the issues of the previously presented language but introduces new constructs, and its compiler, focusing on the description of the passes it performs during the compilation process.

I sistemi di controllo di movimento sono una parte integrante di importanti industrie e nel futuro prossimo, l’importanza di questi sistemi è destinata a crescere. Non solo sono usati nelle catene di montaggio per ridurne i tempi, ma sono anche utilizzati in tutte quelle applicazioni che richiedono un preciso piazzamento di oggetti. In questa tesi, Robox, che è un’importante azienda di questo settore, è presentata. Più nello specifico, il sistema operativo real-time e l’IDE usati nei suoi controllori di movimento sono brevemente descritti; successivamente descrivo il linguaggio di programmazione, stato dell’arte utilizzato per programmare i controllori Robox, in modo più dettagliato soffermandomi sui suoi punti deboli e sulle sue carenze. Infine presento il principale contributo della tesi, ovvero il linguaggio R++, che non solo risolve le problematiche riscontrate nel precedente linguaggio ma aggiunge nuovi costrutti, e il suo compilatore, con particolare attenzione per quanto riguarda la descrizione dei passi che esegue durante la compilazione.