ROS: מערכת ההפעלה לרובוטיקה

ROS, רובוטיקה

La רובוטיקה היא תחום מתרחב. יותר ויותר בינה מלאכותית ורובוטים מחליפים את העבודה של יותר אנשים. הם ההווה והעתיד, לכן חשוב להתאמן בתחומים מהסוג הזה כדי לדעת איך הם עובדים ואיזה כלים ומערכות עומדים לרשותכם לפרויקטי הרובוטיקה שלכם. ובמאמר זה תראה מה זה ROS וכל מה שאתה צריך לדעת עליו.

מהו ROS?

הנדסה רובוטית

ROS ראשי תיבות של Robot Operating System, או מערכת הפעלה רובוט. זוהי תוכנת ביניים לרובוטיקה, כלומר אוסף מסגרות שנועדו להקל על פיתוח תוכנה לרובוטים. נכון לעכשיו, הוא נמצא בשימוש נרחב ברובוטים ידועים, בהיותו אחד הכלים הטובים ביותר הקיימים כיום, חינמי לחלוטין, כתוב ב-C ו-Python, ותחת רישיון קוד פתוח של BSD.

ROS פותחה במקור בשנת 2007, בתוך ה- מעבדת הבינה המלאכותית של סטנפורד, ותחת שם הקוד Switchyard. בתחילה זה יהיה עבור פרויקט הרובוט STAIR2. לאחר מכן, הוחלט לפתוח.

שאלה שרבים נשאלים לעתים קרובות היא, אם זו לא מערכת הפעלה, מדוע היא נקראת כך? ובכן, למרות שזו חבילה של ספריות לפיתוח, האמת היא שהיא מספקת חלק מה פונקציות חיוניות של מערכת הפעלה, כמו שכבת הפשטה של ​​החומרה כך שהמפתחים דואגים רק לתוכנה, שליטה ברכיבים השונים של הרובוט ברמה נמוכה, יכולת ניהול ותקשורת תהליכים, תחזוקת חבילות וכו'.

הספרייה מכוונת מערכות UNIX, כמו לינוקס (בהפצות מרובות, אם כי התמיכה הטובה ביותר היא באובונטו) ו-macOS, אם כי זה עובד גם במערכות הפעלה אחרות כמו Microsoft Windows.

חשוב גם להבדיל בין ה partes מ-ROS:

  • ורד: הוא החלק שפועל כמערכת ההפעלה, הבסיס. זהו חלק התוכנה ברישיון BSD. זה כולל את צומת התיאום הראשי, זרימות נתונים (תמונות, סטריאו, לייזר, בקרה, מפעילים, קשר,...), ריבוי מידע, יצירה והרס של צמתים, כניסה וכו'.
  • ros-pkg: היא חבילת החבילות שנוצרו על ידי משתמשים ומיישמות פונקציות כגון תכנון, תפיסה, סימולציה, מיפוי, מיקום וכו'. רכיבים אחרים אלה מורשים במגוון רחב של רישיונות.

לאס כלים כלולים ב-ROS הם:

  • rviz: להדמיה והדמיה תלת מימדית.
  • רוסבג: להקליט ולהשמיע הודעות תקשורת.
  • חתול- כלי בנייה, המבוסס על CMake.
  • רוסבש- חבילה עם כלים להרחבת הפונקציונליות של מעטפת ה-bash.
  • roslaunch: להפעלת צמתי ROS באופן מקומי או מרחוק.

תיעוד הפרויקט כאן

יישומי ROS

רובוטים, תלמידי ROS

ROS הוא פרויקט בפיתוח מתמיד, ובכל פעם אפשר להתרגל אליו יישומים נוספים בתחום הבינה המלאכותית והרובוטיקה, ובכל פעם עושה את עבודתו טוב יותר:

  • מערכות תפיסה מלאכותית.
  • זיהוי חפצים וראייה מלאכותית.
  • זיהוי פנים, זיהוי מחוות וכו'.
  • מעקב אחר אובייקטים.
  • בדיקת מרחק חזותית.
  • הבנה של תנועות.
  • ראייה סטריאו.
  • ניידות רובוט.
  • לִשְׁלוֹט.
  • תִכנוּן.
  • אוחז חפצים.
  • תֵאוּם.
  • בדיקה.
  • וכו '

דוגמאות לרובוטים המשתמשים ב-ROS

יש הרבה, ויהיה קשה לפרט את כולם, שכן ROS הפך כמעט ל"סטנדרט" עבור רבים מהם. אבל חלק מ הידוע ביותר צליל:

  • PR 72 לאקווריום ריף: רובוט אישי שפותח על ידי מעבדת Ken Salisbury בסטנפורד.
  • PR 72 לאקווריום ריף: רובוט אישי שמפותח על ידי Willow Garage.
  • בקסטר:  רובוט מבית Rethink Robotics, Inc.
  • הרובוט של צל: יד רובוטית של חברת Shadow Robot, בשיתוף אוניברסיטת פייר ומארי קירי בפריז ואוניברסיטת קרלוס השלישי של מדריד. פותח במסגרת אירופאית.
  • עשב: נוצר ב-CMU במסגרת תוכנית הרובוטיקה האישית של תאגיד אינטל.
  • אלדברן נאו- רובוט דמוי אדם שנוצר על ידי Humanoid Robots Labs ואוניברסיטת פרייבורג.
  • האסקי UGV: רכב קרקעי וקוד פתוח.

למה כדאי ללמוד עם ROS?

הנדסה רובוטית, זרוע רובוט תעשייתי

רובוטים הם מערכות מורכבות ורובוטיקה קשה להבנה. עם זאת, שיש כלים כגון ROS עושה את זה הרבה יותר קל לפתח מאפס, להאיץ את יצירת הפרויקטים שלך בהרבה פחות זמן וללא כל כך הרבה ידע כאילו אין לך אותו.

במילים אחרות, היתרונות של ROS הם להקל על המפתחים, עם שפע של תוספות חינמיות וקוד פתוח, כדי שיהיה לך את כל מה שאתה צריך. בנוסף, תלמדו יותר מרובוטיקה, גם אלקטרוניקה, מכניקה ותכנות:

  • השתמש בשפות כמו C++ ו-Python כדי לפתח אפליקציות.
  • ניהול רשתות ומערכות להתקנה ותחזוקה של ROS.
  • מושגי רובוטיקה בסיסיים כמו מיפוי, בינה מלאכותית, לוקליזציה, קינמטיקה הפוכה וכו', יכולת לחבר חיישנים, מפעילים, בקרים וכו' במגע.

לא משנה ה מורכבות רובוט, עם ROS הכל הרבה יותר פשוט. הוא גם לא מוגבל לסוג אחד של רובוט, הוא יכול לשרת מרובוטים לחיות מחמד, לרובוטים דמויי אדם, דרך זרועות רובוטיות לתעשייה...

מידע נוסף על ROS - אתר רשמי


היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.