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ROS——机器人世界的Android

2015-8-10 16:58| 发布者: Robin| 查看: 2640| 评论: 0

摘要: 大多数时候,开发机器人是一件很困难的事情。如果你不只是想玩玩,而是想在某个领域开发出具有分量的产品,你至少需要做以下几样工作,来实现你最基本的想法:1. 硬件设备:包括驱动模块,电源模块,传感器模块等电 ...

大多数时候,开发机器人是一件很困难的事情。

如果你不只是想玩玩,而是想在某个领域开发出具有分量的产品,你至少需要做以下几样工作,来实现你最基本的想法:

1.  硬件设备:包括驱动模块,电源模块,传感器模块等电路设计部分,以及友好的机械设计,保证强度、韧性、疲劳性的满足等。整个硬件设备需要消耗掉你电路分析,机械制造,力学分析,电路制作,敏捷组装等各种优良的脑细胞。
2.  软件架构:根据你选择的核心板,写出高效的成熟的简洁的代码,最优化地实现现有库的调用,以及考虑硬件来进一步修改代码,加入各种闭环来稳定整个系统的运行。
3.  界面接口:实现人与机器很好的交互,虽然还是十分复杂。
4.  测试检测工具
这四条真的不多,可是足够你研究好一阵子,因为几乎没有什么现成的设备与参考,你大量的精力就这样耗费在了基础的配置和研究当中,甚至还没有开始应用的开发,你就已经精疲力竭了。

于是,TA应声而来……

真巧,Gerkey在攻读博士学位的时候,遇到了和你一样的问题。在疲惫于复杂却重复的软件设计之后,终于建立了一个自己的框架,叫做Player,开源代码库Sourceforge也成为了他的伙伴,他乐此不疲地上传自己的作品以及研究他人的作品。

他对开源工具越来越痴迷,导致导师的强烈抗议,认为他没有将时间花在真正有助于拿到博士学位的科研工作之上,而他的观点是:“开发这些工具,让我更有动力!”

机会总会垂青有准备的人,不久以后,Willow Garage提供给他一个机会:做出来一个比Player更大更好的工具,能够处理所有不同的用例。

在Willow Garage,团队开始着手开发一个基本的机器人操作系统,能够支持PR2研究平台,其初始目标就是让开发者不再疲于重新设计框架,解放了这种费时费力价值低的劳动力。

虽然最初的目标用户,只是高校的研究生们,为了简化他们的工作,没想到的是,他们竟然开发出了一套完整的机器人操作系统,即ROS。


TA是什么?

ROS(Robot Operating System)即机器人操作系统,为开发者提供一个自由而宽松的框架,专门用来开发机器人的应用。TA集成了各种工具、库以及规定,以便简化在各种平台下进行机器人开发的复杂性。

为什么要开发出来TA?

简单来说,对于那些勤勤恳恳任劳任怨,黑灯瞎火也要继续开发的开发者们,最不愿意看到的悲剧就是辛辛苦苦的成果,换了一个环境,无论是软件还是硬件还是场景,就失去了大部分引以为傲的功能。

作为一个聪明的开发者,自然不能让这样的悲剧持续,为了应对这种多变的环境和多元的任务,为了克服原有的解决方案多变而导致的措手不及,研究机构和实验室都对ROS持有乐观的态度。于是,就有了前文所述的ROS的诞生。

TA究竟能做什么?

它最大的特点就是灵活性非常强,不仅仅被研究人员们所接受,机器人初创公司也很快开始应用ROS,这是开发者们始料未及的惊喜。

举个例子吧!一个团队开发出来一种机器人室内定位的算法,可以得到地图;而另一个团队比较擅长对已知地图的导航。ROS就是这样一个高效的平台,可以让两个团队彼此进行很好的合作,可以基于对方的成果进一步开发自己的需求。

TA的未来?

像ClearPath,Rethink,Unbounded,Neurala,Blue River这样的机器人初创公司等等,均成为了ROS下一代产品的使用者队伍中的一员。这种良性循环,意味着市场上有更多使用ROS的用户,对于构建ROS就越有利。机器人变得开放与标准化,可以方便地组合在一起。


Clearpath在2012年底开始应用ROS,这是一款全自动无人驾驶越野车,可以通过最高6寸起伏的地面


Rethink公司的工业机器人能够处理普通机器人无法处理的高精度工业任务:比如测试电路板

2012年,ROS团队从Willow Garage独立出来,成为一个非盈利组织,OSRF,负责维护和促进ROS的发展,并且为机器人社群提供其他的开源工具。

大量的初创公司都在利用ROS做一些神奇的有意义的事情,而机器人操作系统,也在一步一步地走入开发者及用户的世界里。

【作者简介】刘婧 速感科技 新媒体运营官。速感科技是以机器视觉为核心的人工智能团队,正在努力制造一个智慧的机器人操作系统。微信公众号:  qfeeltech
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