La الروبوتات هي مجال متوسع. المزيد والمزيد من الذكاء الاصطناعي والروبوتات يحل محل عمل المزيد من الناس. هم الحاضر والمستقبل ، لذلك من المهم أن تتدرب في هذه الأنواع من المجالات لمعرفة كيفية عملها والأدوات والأنظمة التي لديك تحت تصرفك لمشاريع الروبوتات الخاصة بك. وفي هذه المقالة سوف ترى ما هو ROS وكل ما تحتاج لمعرفته حوله.
ما هو نظام ROS؟
ROS تعني نظام تشغيل الروبوت، أو نظام تشغيل الروبوت. إنها برمجيات وسيطة للروبوتات ، أي مجموعة من الأطر التي تهدف إلى تسهيل تطوير البرمجيات للروبوتات. حاليًا ، يتم استخدامه على نطاق واسع في الروبوتات المعروفة ، كونها واحدة من أفضل الأدوات المتاحة اليوم ، وهي مجانية تمامًا ، ومكتوبة بلغة C و Python ، وبموجب ترخيص BSD مفتوح المصدر.
تم تطوير ROS في الأصل في عام 2007 ، داخل مختبر ستانفورد للذكاء الاصطناعي، وتحت الاسم الرمزي Switchyard. في البداية سيكون لمشروع الروبوت STAIR2. بعد ذلك تقرر فتحه.
السؤال الذي يطرحه الكثيرون كثيرًا هو ، إذا لم يكن نظام تشغيل ، فلماذا يسمى ذلك؟ حسنًا ، على الرغم من أنها مجموعة من المكتبات للتطوير ، إلا أن الحقيقة هي أنها توفر بعضًا من الوظائف الأساسية لنظام التشغيل، مثل طبقة تجريدية من الأجهزة بحيث يقلق المطورون فقط بشأن البرنامج ، والتحكم في المكونات المختلفة للروبوت بمستوى منخفض ، والقدرة على إدارة العمليات وتوصيلها ، وصيانة الحزم ، وما إلى ذلك.
المكتبة موجهة نحو أنظمة UNIX، مثل Linux (في توزيعات متعددة ، على الرغم من أن أفضل دعم هو Ubuntu) و macOS ، على الرغم من أنه يعمل أيضًا في أنظمة تشغيل أخرى مثل Microsoft Windows.
من المهم أيضًا التفريق بين أجزاء من ROS:
- روس: هو الجزء الذي يعمل كنظام التشغيل ، القاعدة. هذا هو جزء البرنامج المرخص من BSD. يتضمن ذلك عقدة التنسيق الرئيسية ، وتدفق البيانات (الصور ، والستريو ، والليزر ، والتحكم ، والمحركات ، والاتصال ، ...) ، وتعدد إرسال المعلومات ، وإنشاء العقد وتدميرها ، وتسجيل الدخول ، وما إلى ذلك.
- روس- pkg: هي مجموعة الحزم التي أنشأها المستخدمون والتي تنفذ وظائف مثل التخطيط ، والإدراك ، والمحاكاة ، ورسم الخرائط ، والموقع ، وما إلى ذلك. تم ترخيص هذه المكونات الأخرى في مجموعة متنوعة من التراخيص.
ال الأدوات المدرجة في ROS هم:
- rviz: للمحاكاة والتصور ثلاثي الأبعاد.
- روزباج: لتسجيل رسائل الاتصال وتشغيلها.
- عسيل الصفصاف- أداة البناء ، على أساس CMake.
- روزباش- حزمة بأدوات لتوسيع وظائف غلاف bash.
- الورد: لتشغيل عقد ROS محليًا أو عن بُعد.
تطبيقات ROS
ROS هو مشروع في تطور مستمر ، ويمكن استخدامه في كل مرة المزيد من التطبيقات في مجال الذكاء الاصطناعي والروبوتات ، وفي كل مرة تؤدي وظيفتها بشكل أفضل:
- أنظمة الإدراك الاصطناعي.
- التعرف على الأشياء والرؤية الاصطناعية.
- التعرف على الوجوه ، والتعرف على الإيماءات ، وما إلى ذلك.
- تتبع الكائن.
- قياس المسافات البصري.
- فهم الحركات.
- رؤية ستيريو.
- تنقل الروبوت.
- مراقبة.
- تخطيط.
- الأشياء التي تجتاح.
- تنسيق.
- اختبارات.
- إلخ
أمثلة على الروبوتات التي تستخدم ROS
هناك الكثير ، وسيكون من الصعب سردهم جميعًا ، حيث أصبحت ROS تقريبًا "معيارًا" للعديد منهم. لكن بعض أشهرها هي:
- PR1: روبوت شخصي طوره مختبر كين سالزبري في ستانفورد.
- PR2: روبوت شخصي يتم تطويره بواسطة Willow Garage.
- باكستر: روبوت من شركة Rethink Robotics، Inc.
- روبوت الظل: يد آلية من شركة Shadow Robot ، بالتعاون مع جامعة بيير وماري كوري في باريس وجامعة كارلوس الثالث في مدريد. تم تطويره في إطار أوروبي.
- عشبة: تم إنشاؤه في CMU ضمن برنامج الروبوتات الشخصي لشركة Intel.
- الديبران ناو- روبوت بشري تم إنشاؤه بواسطة Humanoid Robots Labs وجامعة فرايبورغ.
- هاسكي UGV: مركبة أرضية ومفتوحة المصدر.
لماذا يجب أن تتعلم مع ROS؟
الروبوتات أنظمة معقدة ومن الصعب فهم الروبوتات. ومع ذلك ، وجود أدوات مثل يسهل نظام ROS عملية التطوير من البداية، تسريع إنشاء المشاريع الخاصة بك في وقت أقل بكثير وبدون معرفة كبيرة كما لو لم تكن لديك.
بمعنى آخر ، تتمثل مزايا ROS في تسهيل الطريق للمطورين ، مع العديد من الوظائف الإضافية المجانية ومفتوحة المصدر ، بحيث يكون لديك كل ما تحتاجه. بالإضافة إلى ذلك ، سوف تتعلم أكثر من الروبوتات ، وكذلك الإلكترونيات والميكانيكا والبرمجة:
- استخدم لغات مثل C ++ و Python لتطوير التطبيقات.
- إدارة شبكات وأنظمة تركيب وصيانة أنظمة ROS.
- مفاهيم الروبوتات الأساسية مثل رسم الخرائط ، والذكاء الاصطناعي ، والتوطين ، والحركية العكسية ، وما إلى ذلك ، والقدرة على وضع أجهزة الاستشعار ، والمحركات ، وأجهزة التحكم ، وما إلى ذلك في اتصال.
لا يهم تعقيد الروبوت، مع ROS كل شيء أبسط من ذلك بكثير. كما أنها لا تقتصر على نوع واحد من الروبوتات ، بل يمكن أن تخدم من الروبوتات الأليفة ، إلى الروبوتات التي تشبه البشر ، من خلال الأسلحة الآلية للصناعة ...
مزيد من المعلومات حول ROS - الموقع الرسمي