
對於電腦和智慧型手機來說,即使產品型號不同也能使用同款軟體。但機器人領域並不是這樣,因為各機器人或各廠家使用的OS、中間件以及編程語言都不同,並且一般不公開其規格。故此,近年來機器人用開源中間件「ROS」(機器人操作系統)備受關注,這是由美國Willow Garage公司開發、由Open Source Robotics Foundation(OSRF)維護和管理的中間件。現在日本一些機器人廠商也開始推出支持ROS的產品,比如川田工業、電裝WAVE及川崎重工業等。那麼你了解ROS嗎?下面這篇文章小編就帶你全面了解ROS!
隨著機器人領域的快速發展和複雜化,代碼的復用性和模塊化的需求原來越強烈,而已有的開源機器人系統又不能很好的適應需求。2010年Willow Garage公司發布了開源機器人操作系統ROS(robot operating system),很快在機器人研究領域展開了學習和使用ROS的熱潮。
隨著機器人領域的快速發展和複雜化,代碼的復用性和模塊化的需求原來越強烈,而已有的開源機器人系統又不能很好的適應需求。2010年Willow Garage公司發布了開源機器人操作系統ROS(robot operating system),很快在機器人研究領域展開了學習和使用ROS的熱潮。
ROS系統是起源於2007年史丹佛大學人工智能實驗室的項目與機器人技術公司Willow Garage的個人機器人項目(Personal Robots Program)之間的合作,2008年之後就由Willow Garage來進行推動。已經有四年多的時間了 (影片)。隨著PR2那些不可思議的表現,譬如疊衣服,插插座,做早飯,ROS也得到越來越多的關注。Willow Garage公司也表示希望借助開源的力量使PR2變成「全能」機器人。
PR2價格高昂,2011年零售價高達40萬美元。PR2現主要用於研究。PR2有兩條手臂,每條手臂七個關節,手臂末端是一個可以張合的鉗子。PR2依靠底部的四個輪子移動。在PR2的頭部,胸部,肘部,鉗子上安裝有高分辨率錄影頭,雷射測距儀,慣性測量單元,觸覺傳感器等豐富的傳感設備。在PR2的底部有兩台8核的電腦作為機器人各硬體的控制和通訊中樞。兩台電腦安裝有Ubuntu和ROS。
ROS是開源的,是用於機器人的一種後操作系統,或者說次級操作系統。它提供類似操作系統所提供的功能,包含硬體抽象描述、底層驅動程序管理、共用功能的執行、程序間的消息傳遞、程序發行包管理,它也提供一些工具程序和庫用於獲取、建立、編寫和運行多機整合的程序。

ROS的首要設計目標是在機器人研發領域提高代碼復用率。ROS是一種分布式處理框架(又名Nodes)。這使可執行文件能被單獨設計,並且在運行時松散耦合。這些過程可以封裝到數據包(Packages)和堆棧(Stacks)中,以便於共享和分發。ROS還支持代碼庫的聯合系統。使得協作亦能被分發。這種從文件系統級別到社區一級的設計讓獨立地決定發展和實施工作成為可能。上述所有功能都能由ROS的基礎工具做到。

無論是業餘愛好者還是專業的機器人開發人員,在開始進行機器人系統及程序設計時,首先要面對的問題都是最基本的驅動機器人的輪子的設計。ROS通過軟體代碼復用集成了眾多已經開發完成的功能組件。而本書就是專門幫助讀者從對ROS一無所知到能夠通過ROS系統完成小型機器人系統的開發和編程工作的。 本書提供了各種實際的示例代碼供讀者學習和理解ROS的軟體框架。你可以在仿真環境中自行構建機器人相應的功能程序,並在ROS社區中分享你的學習心得和知識。
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