La robotiikka on kasvava ala. Yhä useammat tekoälyt ja robotit korvaavat useamman ihmisen työn. He ovat nykyhetkeä ja tulevaisuutta, joten on tärkeää kouluttaa tämän tyyppisille aloille tietääksesi, miten ne toimivat ja mitä työkaluja ja järjestelmiä sinulla on käytettävissäsi robotiikkaprojekteihisi. Ja tässä artikkelissa näet mikä on ROS ja kaikki mitä sinun tulee tietää siitä.
Mikä on ROS?
ROS on lyhenne sanoista Robot Operating System, tai robotin käyttöjärjestelmä. Se on robotiikan väliohjelmisto, eli kokoelma kehyksiä, joiden tarkoituksena on helpottaa robottien ohjelmistojen kehittämistä. Tällä hetkellä sitä käytetään laajalti tunnetuissa roboteissa, ja se on yksi parhaista saatavilla olevista työkaluista nykyään, täysin ilmainen, kirjoitettu C- ja Python-kielellä sekä avoimen lähdekoodin BSD-lisenssillä.
ROS kehitettiin alun perin vuonna 2007 Stanfordin tekoälylaboratorio, ja koodinimellä Switchyard. Aluksi se olisi tarkoitettu STAIR2-robottiprojektille. Tämän jälkeen päätettiin avata.
Usein kysytään, että jos se ei ole käyttöjärjestelmä, miksi sitä kutsutaan sellaiseksi? No, vaikka se on sarja kirjastoja kehittämistä varten, totuus on, että se tarjoaa osan niistä käyttöjärjestelmän keskeiset toiminnot, kuten laitteiston abstraktiokerros, jotta kehittäjät huolehtivat vain ohjelmistosta, robotin eri komponenttien hallinnasta matalalla tasolla, prosessinhallinnasta ja viestintäkapasiteetista, pakettien ylläpidosta jne.
Kirjasto on suunnattu UNIX-järjestelmät, kuten Linux (useissa jakeluissa, vaikka paras tuki on Ubuntulle) ja macOS, vaikka se toimii myös muissa käyttöjärjestelmissä, kuten Microsoft Windowsissa.
On myös tärkeää erottaa toisistaan kontradiktorinen ROS:lta:
- ros: on osa, joka toimii käyttöjärjestelmänä, pohjana. Tämä on BSD:n lisensoitu ohjelmistoosa. Tämä sisältää pääkoordinointisolmun, tietovirrat (kuvat, stereo, laser, ohjaus, toimilaitteet, kontakti, ...), tiedon multipleksoinnin, solmujen luomisen ja tuhoamisen, sisäänkirjautumisen jne.
- ros-pkg: on käyttäjien luoma pakettipaketti, joka toteuttaa toimintoja, kuten suunnittelun, havainnoinnin, simuloinnin, kartoituksen, sijainnin jne. Nämä muut komponentit on lisensoitu useilla eri lisensseillä.
Las työkalut mukana ROS:ssa ne ovat:
- rviz: simulaatioon ja 3D-visualisointiin.
- rosbag: viestintäviestien tallentamiseen ja toistamiseen.
- urpu- Rakennustyökalu, joka perustuu CMakeen.
- rosbash- Paketti työkaluilla bash-kuoren toimivuuden laajentamiseksi.
- roslaunch: ROS-solmujen käyttäminen paikallisesti tai etänä.
ROS-sovellukset
ROS on jatkuvassa kehityksessä oleva projekti ja siihen voi aina tottua lisää sovelluksia tekoälyn ja robotiikan alalla, ja joka kerta tekee työnsä paremmin:
- Keinotekoiset havaintojärjestelmät.
- Esineiden tunnistaminen ja keinotekoinen näkö.
- Kasvojentunnistus, eleiden tunnistus jne.
- Objektin seuranta.
- Visuaalinen matkan mittaus.
- Liikkeiden ymmärtäminen.
- Stereonäkymä.
- Robottien liikkuvuus.
- Ohjaus.
- Suunnittelu.
- Tarttuvia esineitä.
- Koordinaatio.
- Testaus.
- Jne.
Esimerkkejä ROS:ää käyttävistä roboteista
Niitä on monia, ja olisi vaikea luetella niitä kaikkia, koska ROS:sta on tullut melkein "standardi" monille niistä. Mutta jotkut tunnetuin ääni:
- PR1: Stanfordin Ken Salisburyn laboratorion kehittämä henkilökohtainen robotti.
- PR2: henkilökohtainen robotti, jota Willow Garage kehittää.
- Baxter: Rethink Robotics, Inc:n robotti.
- Varjon robotti: Shadow Robot -yhtiön robottikäsi yhteistyössä Pariisin Pierre ja Marie Curie -yliopiston ja Madridin Carlos III -yliopiston kanssa. Kehitetty eurooppalaisessa kehyksessä.
- HERB: luotu CMU:ssa Intelin henkilökohtaisessa robotiikkaohjelmassa.
- Aldebaran Nao- Humanoidirobotti, jonka ovat luoneet Humanoid Robots Labs ja Freiburgin yliopisto.
- Husky UGV: maa-ajoneuvo ja avoin lähdekoodi.
Miksi sinun pitäisi oppia ROS:n kanssa?
Robotit ovat monimutkaisia järjestelmiä ja robotiikkaa on vaikea ymmärtää. Kuitenkin, jolla on työkaluja, kuten ROS tekee siitä paljon helpompaa kehittää tyhjästä, nopeuttaa omien projektiesi luomista paljon lyhyemmässä ajassa ja ilman niin paljon tietoa kuin sinulla ei olisi sitä.
Toisin sanoen ROS:n etuna on se, että se helpottaa kehittäjien tietä lukuisilla ilmaisilla ja avoimen lähdekoodin lisäosilla, jotta sinulla on kaikki tarvitsemasi. Lisäksi opit muutakin kuin robotiikkaa, myös elektroniikkaa, mekaniikkaa ja ohjelmointia:
- Käytä kieliä, kuten C ++ ja Python, sovellusten kehittämiseen.
- Verkkojen ja järjestelmien hallinta ROS:n asennukseen ja ylläpitoon.
- Robotiikan peruskäsitteet, kuten kartoitus, tekoäly, lokalisointi, käänteinen kinematiikka jne., kyetä saattamaan antureita, toimilaitteita, ohjaimia jne. kosketukseen.
Ei väliä robotin monimutkaisuus, ROS:n kanssa kaikki on paljon yksinkertaisempaa. Se ei myöskään ole rajoittunut yhteen robottityyppiin, sitä voidaan käyttää lemmikkiroboteista humanoidiroboteihin, teollisuuden robottikäsivarsiin ...
Lisätietoja ROS:sta - Virallinen sivusto