ROS——機器人世界的Android

本文作者： qfeeltech

2015-06-08 16:34

導語：就像智能手機擁有的神奇內(nèi)核：安卓和蘋果操作系統(tǒng)，機器人操作系統(tǒng)正在步入人們的生活。

文/劉婧速感科技新媒體運營官

大多數(shù)時候，開發(fā)機器人是一件很困難的事情。

如果你不只是想玩玩，而是想在某個領域開發(fā)出具有分量的產(chǎn)品，你至少需要做以下幾樣工作，來實現(xiàn)你最基本的想法：

1. 硬件設備：包括驅(qū)動模塊，電源模塊，傳感器模塊等電路設計部分，以及友好的機械設計，保證強度、韌性、疲勞性的滿足等。整個硬件設備需要消耗掉你電路分析，機械制造，力學分析，電路制作，敏捷組裝等各種優(yōu)良的腦細胞。
2. 軟件架構(gòu)：根據(jù)你選擇的核心板，寫出高效的成熟的簡潔的代碼，最優(yōu)化地實現(xiàn)現(xiàn)有庫的調(diào)用，以及考慮硬件來進一步修改代碼，加入各種閉環(huán)來穩(wěn)定整個系統(tǒng)的運行。
3. 界面接口：實現(xiàn)人與機器很好的交互，雖然還是十分復雜。
4. 測試檢測工具

這四條真的不多，可是足夠你研究好一陣子，因為幾乎沒有什么現(xiàn)成的設備與參考，你大量的精力就這樣耗費在了基礎的配置和研究當中，甚至還沒有開始應用的開發(fā)，你就已經(jīng)精疲力竭了。

于是，TA應聲而來……

真巧，Gerkey在攻讀博士學位的時候，遇到了和你一樣的問題。在疲憊于復雜卻重復的軟件設計之后，終于建立了一個自己的框架，叫做Player，開源代碼庫Sourceforge也成為了他的伙伴，他樂此不疲地上傳自己的作品以及研究他人的作品。

他對開源工具越來越癡迷，導致導師的強烈抗議，認為他沒有將時間花在真正有助于拿到博士學位的科研工作之上，而他的觀點是：“開發(fā)這些工具，讓我更有動力！”

機會總會垂青有準備的人，不久以后，Willow Garage提供給他一個機會：做出來一個比Player更大更好的工具，能夠處理所有不同的用例。

在Willow Garage，團隊開始著手開發(fā)一個基本的機器人操作系統(tǒng)，能夠支持PR2研究平臺，其初始目標就是讓開發(fā)者不再疲于重新設計框架，解放了這種費時費力價值低的勞動力。

雖然最初的目標用戶，只是高校的研究生們，為了簡化他們的工作，沒想到的是，他們竟然開發(fā)出了一套完整的機器人操作系統(tǒng)，即ROS。

ROS——機器人世界的Android

TA是什么?

ROS(Robot Operating System)即機器人操作系統(tǒng)，為開發(fā)者提供一個自由而寬松的框架，專門用來開發(fā)機器人的應用。TA集成了各種工具、庫以及規(guī)定，以便簡化在各種平臺下進行機器人開發(fā)的復雜性。

為什么要開發(fā)出來TA？

簡單來說，對于那些勤勤懇懇任勞任怨，黑燈瞎火也要繼續(xù)開發(fā)的開發(fā)者們，最不愿意看到的悲劇就是辛辛苦苦的成果，換了一個環(huán)境，無論是軟件還是硬件還是場景，就失去了大部分引以為傲的功能。

作為一個聰明的開發(fā)者，自然不能讓這樣的悲劇持續(xù)，為了應對這種多變的環(huán)境和多元的任務，為了克服原有的解決方案多變而導致的措手不及，研究機構(gòu)和實驗室都對ROS持有樂觀的態(tài)度。于是，就有了前文所述的ROS的誕生。

TA究竟能做什么？

它最大的特點就是靈活性非常強，不僅僅被研究人員們所接受，機器人初創(chuàng)公司也很快開始應用ROS，這是開發(fā)者們始料未及的驚喜。

舉個例子吧！一個團隊開發(fā)出來一種機器人室內(nèi)定位的算法，可以得到地圖；而另一個團隊比較擅長對已知地圖的導航。ROS就是這樣一個高效的平臺，可以讓兩個團隊彼此進行很好的合作，可以基于對方的成果進一步開發(fā)自己的需求。

TA的未來？

像Clearpath，Rethink，Unbounded，Neurala，Blue River這樣的機器人初創(chuàng)公司等等，均成為了ROS下一代產(chǎn)品的使用者隊伍中的一員。這種良性循環(huán)，意味著市場上有更多使用ROS的用戶，對于構(gòu)建ROS就越有利。機器人變得開放與標準化，可以方便地組合在一起。