La Robotik ist ein expandierendes Feld. Immer mehr KI und Roboter ersetzen die Arbeit von immer mehr Menschen. Sie sind die Gegenwart und die Zukunft, daher ist es wichtig, sich in diesen Bereichen auszubilden, um zu wissen, wie sie funktionieren und welche Werkzeuge und Systeme Ihnen für Ihre Robotikprojekte zur Verfügung stehen. Und in diesem Artikel werden Sie sehen Was ist ROS und alles, was Sie darüber wissen müssen.
Was ist ROS?
ROS steht für Robot Operating System, oder Roboterbetriebssystem. Es ist eine Middleware für die Robotik, also eine Sammlung von Frameworks, die die Entwicklung von Software für Roboter erleichtern sollen. Derzeit wird es häufig in bekannten Robotern verwendet, da es eines der besten heute verfügbaren Tools ist, völlig kostenlos, in C und Python geschrieben und unter einer BSD-Open-Source-Lizenz.
ROS wurde ursprünglich im Jahr 2007 im Rahmen der Stanford Labor für künstliche Intelligenz, und unter dem Codenamen Switchyard. Zunächst wäre es für das Roboterprojekt STAIR2. Danach wurde die Eröffnung beschlossen.
Eine häufig gestellte Frage lautet: Wenn es sich nicht um ein Betriebssystem handelt, warum heißt es dann? Nun, obwohl es sich um eine Reihe von Bibliotheken für die Entwicklung handelt, bietet sie in Wahrheit einige der wesentliche Funktionen eines Betriebssystems, wie eine Abstraktionsschicht der Hardware, damit sich die Entwickler nur um die Software kümmern, die Steuerung der verschiedenen Komponenten des Roboters auf niedriger Ebene, die Fähigkeit zur Verwaltung und Kommunikation von Prozessen, die Wartung von Paketen usw.
Die Bibliothek richtet sich an UNIX-Systeme, wie Linux (in mehreren Distributionen, obwohl die beste Unterstützung für Ubuntu ist) und macOS, obwohl es auch in anderen Betriebssystemen wie Microsoft Windows funktioniert.
Es ist auch wichtig, zwischen den Aktien von ROS:
- ros: ist der Teil, der als Betriebssystem fungiert, die Basis. Dies ist der von BSD lizenzierte Softwareteil. Dazu gehören der Hauptkoordinationsknoten, Datenflüsse (Bilder, Stereo, Laser, Steuerung, Aktoren, Kontakt, ...), Informationsmultiplexing, Erstellen und Vernichten von Knoten, Login usw.
- ros-pkg: ist die Suite von Paketen, die von Benutzern erstellt wurden und Funktionalitäten wie Planung, Wahrnehmung, Simulation, Kartierung, Ortung usw. implementieren. Diese anderen Komponenten werden in einer Vielzahl von Lizenzen lizenziert.
Die Werkzeuge enthalten in ROS sind das:
- rviz: für Simulation und 3D-Visualisierung.
- Rosbag: zum Aufnehmen und Abspielen von Kommunikationsnachrichten.
- Kätzchen- Build-Tool, basierend auf CMake.
- Rosbash- Paket mit Tools zur Erweiterung der Funktionalität der Bash-Shell.
- Roslaunch: um ROS-Knoten lokal oder remote auszuführen.
ROS-Anwendungen
ROS ist ein Projekt in ständiger Entwicklung, und jedes Mal kann es verwendet werden, um mehr Anwendungen im Bereich KI und Robotik und macht seine Arbeit jedes Mal besser:
- Künstliche Wahrnehmungssysteme.
- Identifizierung von Objekten und künstliches Sehen.
- Gesichtserkennung, Gestenerkennung usw.
- Objektverfolgung.
- Visuelle Odometrie.
- Bewegungsverständnis.
- Stereosicht.
- Robotermobilität.
- Steuern.
- Planung.
- Greifen von Gegenständen.
- Koordination
- Testen.
- Usw.
Beispiele für Roboter mit ROS
Es gibt viele, und es wäre schwierig, sie alle aufzulisten, da ROS für viele von ihnen fast zu einem "Standard" geworden ist. Aber einige von der bekannteste sind:
- PR1: persönlicher Roboter, entwickelt vom Ken Salisbury Labor in Stanford.
- PR2: persönlicher Roboter, der von Willow Garage entwickelt wird.
- Baxter: Roboter von Rethink Robotics, Inc.
- Schattenroboter: eine Roboterhand der Firma Shadow Robot in Zusammenarbeit mit der Pierre und Marie Curie Universität Paris und der Carlos III Universität Madrid. Entwickelt im europäischen Rahmen.
- HERB: erstellt in CMU im Rahmen des Personal Robotics Programms der Intel Corporation.
- Aldebaran Nao- Ein humanoider Roboter, der von Humanoid Robots Labs und der Universität Freiburg entwickelt wurde.
- Husky UGV: ein Bodenfahrzeug und Open Source.
Warum sollten Sie mit ROS lernen?
Roboter sind komplexe Systeme und Robotik ist schwer zu verstehen. Mit Werkzeugen wie ROS macht es viel einfacher, von Grund auf neu zu entwickeln, beschleunigt die Erstellung eigener Projekte in viel kürzerer Zeit und ohne so viel Wissen, als ob Sie es nicht hätten.
Mit anderen Worten, der Vorteil von ROS besteht darin, Entwicklern mit einer Vielzahl kostenloser und quelloffener Add-Ons den Weg zu erleichtern, damit Sie alles haben, was Sie brauchen. Außerdem lernst du nicht nur Robotik, sondern auch Elektronik, Mechanik und Programmierung:
- Verwenden Sie Sprachen wie C++ und Python, um Apps zu entwickeln.
- Administration von Netzwerken und Systemen zur Installation und Wartung von ROS.
- Grundkonzepte der Robotik wie Mapping, KI, Lokalisierung, inverse Kinematik etc., um Sensoren, Aktoren, Steuerungen etc. in Kontakt zu bringen.
Egal Roboterkomplexität, mit ROS ist alles viel einfacher. Es ist auch nicht auf einen Robotertyp beschränkt, es kann von Haustierrobotern über humanoide Roboter bis hin zu Roboterarmen für die Industrie dienen ...
Weitere Informationen zu ROS - offizielle Website