La robotyka to rozwijająca się dziedzina. Coraz więcej AI i robotów zastępuje pracę większej liczby osób. Są teraźniejszością i przyszłością, dlatego ważne jest, aby szkolić się w tego typu dziedzinach, aby wiedzieć, jak działają i jakie narzędzia i systemy masz do dyspozycji w swoich projektach robotyki. A w tym artykule zobaczysz co to jest ROS i wszystko, co musisz o nim wiedzieć.
Co to jest ROS?
ROS oznacza system operacyjny robotalub system operacyjny robota. Jest to middleware dla robotyki, czyli zbiór frameworków mających na celu ułatwienie tworzenia oprogramowania dla robotów. Obecnie jest szeroko stosowany w znanych robotach, będąc jednym z najlepszych dostępnych obecnie narzędzi, całkowicie darmowym, napisanym w C i Pythonie i na licencji open source BSD.
ROS został pierwotnie opracowany w 2007 roku, w ramach Laboratorium Sztucznej Inteligencji Stanfordai pod kryptonimem Switchyard. Początkowo byłby to projekt robota STAIR2. Po tym postanowiono otworzyć.
Często zadawane jest pytanie, jeśli nie jest to system operacyjny, dlaczego tak się nazywa? Cóż, chociaż jest to zestaw bibliotek do rozwoju, prawda jest taka, że zapewnia niektóre z podstawowe funkcje systemu operacyjnego, takich jak abstrakcyjna warstwa sprzętu, aby programiści martwili się tylko o oprogramowanie, sterowanie różnymi komponentami robota na niskim poziomie, zdolność do zarządzania i komunikacji procesów, utrzymanie pakietów itp.
Biblioteka jest nastawiona na Systemy UNIX, jak Linux (w wielu dystrybucjach, chociaż najlepsza obsługa jest dla Ubuntu) i macOS, chociaż działa również w innych systemach operacyjnych, takich jak Microsoft Windows.
Ważne jest również rozróżnienie między partes z ROS:
- ros: jest częścią, która działa jako system operacyjny, podstawa. To jest część oprogramowania na licencji BSD. Obejmuje to główny węzeł koordynacyjny, przepływy danych (obrazy, stereo, laser, sterowanie, siłowniki, kontakt, ...), multipleksowanie informacji, tworzenie i niszczenie węzłów, logowanie itp.
- ros-opak: to zestaw pakietów stworzonych przez użytkowników i implementujących funkcje takie jak planowanie, percepcja, symulacja, mapowanie, lokalizacja itp. Te inne komponenty są licencjonowane w wielu różnych licencjach.
Te narzędzia w zestawie w ROS są to:
- rwiz: do symulacji i wizualizacji 3D.
- Rosbag: nagrywanie i odtwarzanie wiadomości komunikacyjnych.
- kotka- Narzędzie do budowania, oparte na CMake.
- rosbasz- Pakiet z narzędziami rozszerzającymi funkcjonalność powłoki bash.
- rozpocznij: do uruchamiania węzłów ROS lokalnie lub zdalnie.
Aplikacje ROS
ROS to projekt w ciągłym rozwoju i za każdym razem można go wykorzystać do: więcej aplikacji w zakresie sztucznej inteligencji i robotyki, i za każdym razem lepiej wykonuje swoją pracę:
- Systemy sztucznej percepcji.
- Identyfikacja obiektów i sztuczne widzenie.
- Rozpoznawanie twarzy, rozpoznawanie gestów itp.
- Śledzenie obiektów.
- Odometria wizualna.
- Zrozumienie ruchów.
- Widzenie stereo.
- Mobilność robota.
- Kontrola.
- Planowanie.
- Chwytanie przedmiotów.
- Koordynacja.
- Testowanie.
- Itd.
Przykłady robotów wykorzystujących ROS
Jest ich wiele i trudno byłoby je wszystkie wymienić, skoro ROS stał się dla wielu niemal „standardem”. Ale niektóre z najlepiej znany dźwięk:
- PR1: osobisty robot opracowany przez laboratorium Kena Salisbury w Stanford.
- PR2: osobisty robot rozwijany przez Willow Garage.
- Baxtera: robot firmy Rethink Robotics, Inc.
- Robot Cienia: robotyczna ręka firmy Shadow Robot, we współpracy z Uniwersytetem Pierre'a i Marie Curie w Paryżu oraz Uniwersytetem Carlosa III w Madrycie. Opracowany w ramach europejskich.
- HERB: stworzony w CMU w ramach programu robotyki osobistej korporacji Intel.
- Aldebarana Nao- Humanoidalny robot stworzony przez Humanoid Robots Labs i Uniwersytet we Fryburgu.
- Husky: pojazd naziemny i open source.
Dlaczego powinieneś uczyć się z ROS?
Roboty to złożone systemy, a robotyka jest trudna do zrozumienia. Jednak posiadanie narzędzi takich jak ROS znacznie ułatwia tworzenie od podstaw, przyspieszając tworzenie własnych projektów w znacznie krótszym czasie i bez takiej wiedzy, jakbyś jej nie miał.
Innymi słowy, zaletą ROS jest ułatwienie rozwoju programistom dzięki wielu darmowym dodatkom o otwartym kodzie źródłowym, dzięki czemu będziesz mieć wszystko, czego potrzebujesz. Ponadto dowiesz się więcej niż robotyka, a także elektronikę, mechanikę i programowanie:
- Używaj języków takich jak C++ i Python do tworzenia aplikacji.
- Administracja sieciami i systemami w celu instalacji i utrzymania ROS.
- Podstawowe pojęcia z zakresu robotyki, takie jak mapowanie, sztuczna inteligencja, lokalizacja, kinematyka odwrotna itp., możliwość połączenia czujników, siłowników, sterowników itp.
bez względu na złożoność robota, z ROS wszystko jest znacznie prostsze. Nie ogranicza się do jednego typu robota, może służyć od robotów domowych, po roboty humanoidalne, poprzez roboty do ramion dla przemysłu…
Więcej informacji o ROS - Oficjalna strona internetowa