网站建设托管预算清单,禹城市网站建设,做网站不优化,大学生网页设计作业成品自2015年底首次踏入ROS#xff08;Robot Operating System#xff09;的世界以来#xff0c;我在机器人领域的旅程已近九年。这段历程始于团队几位志同道合的朋友在业余时间的自发学习#xff0c;逐渐演变成成立了一个致力于英特尔硬件平台与ROS框架集成优化的专业团队Robot Operating System的世界以来我在机器人领域的旅程已近九年。这段历程始于团队几位志同道合的朋友在业余时间的自发学习逐渐演变成成立了一个致力于英特尔硬件平台与ROS框架集成优化的专业团队最终发展到为商业客户提供基于ROS和英特尔平台的产品设计支持。这一路走来经历了无数的挑战与成长。为了纪念这一段充满成长与探索的旅程我计划整理一下积累的知识与经验为一系列的学习性文章与同样醉心于ROS世界的朋友们分享希望我们能够一同学习共同进步。在这份知识的传递与分享中不仅是对过往岁月的回顾也是对未来探索的一份期许。
ROS是什么
ROS机器人操作系统是一个开源机器人中间件套件。虽然ROS不是一个操作系统OS而是一套用于机器人软件开发的软件框架但它提供了为异构计算机集群设计的服务例如硬件抽象、低级设备控制、常用功能的实现、进程之间的消息传递以及包管理。正在运行的基于 ROS 的进程集以图形架构表示其中处理发生在可以接收、发布和复用传感器数据、控制、状态、规划、执行器和其他消息的节点中。尽管反应性和低延迟在机器人控制中很重要但 ROS并不是实时操作系统( RTOS)。然而可以将 ROS 与实时计算代码集成。ROS 2 的创建已解决了对实时系统支持的缺乏ROS API 的重大修订它将利用核心 ROS 的现代库和技术功能并添加对实时代码和嵌入式系统硬件的支持。
ROS生态系统中的软件可以分为三组
用于构建和分发基于 ROS 的软件的独立于语言和平台的工具ROS 客户端库实现例如 roscpp、rospy、和 roslisp包含使用一个或多个 ROS 客户端库的应用程序相关代码的软件包。 ROS的发展历史
斯坦福大学的早期经历2007年及更早 2007 左右最终成为 ROS 的第一批组件开始在斯坦福大学开发。Eric Berger和Keenan Wyrobek是斯坦福大学Kenneth Salisbury机器人实验室的博士生他们领导着个人机器人Personal Robotics项目。在研究机器人在人类环境中执行操作任务时他们注意到他们的许多同事都因机器人技术的多样性而受阻优秀的软件开发人员可能不具备所需的硬件知识而开发路径规划的人可能不知道如何进行所需的计算机视觉。为了纠正这种情况他们着手建立一个系统为学术界其他人提供一个可以借鉴的起点。用Eric Berger的话来说“在所有这些不同的维度上这都是不糟糕的东西”。
在迈向这个统一系统的第一步中两人构建了PR1作为硬件原型并开始利用它开发软件借鉴了其他早期开源机器人软件框架的最佳实践特别是摩根·奎格利 (Morgan Quigley) 开发的 switchyard 系统另一位斯坦福大学博士生一直致力于支持斯坦福人工智能实验室的斯坦福人工智能机器人STAIR。Joanna Hoffman和Alain Rossmann提供了 50,000 美元的早期资金支持 PR1 的开发。在寻求进一步开发的资金时Eric Berger 和 Keenan Wyrobek 遇到了Willow Garage的创始人 Scott Hassan。 Willow Garage 是一家技术孵化器致力于开发自动驾驶 SUV 和太阳能自动驾驶船。Hassan 分享了 Berger 和 Wyrobek 的“机器人 Linux”愿景并邀请他们来 Willow Garage 工作。Willow Garage 于 2007 年 1 月启动并于 2007 年 11 月 7 日向 SourceForge 首次提交 ROS 代码。
Willow Garage时期 (2007–2013) Willow Garage开始开发 PR2 机器人作为 PR1 的后续产品并开发 ROS 作为运行它的软件。来自二十多个机构的团体为 ROS 做出了贡献包括核心软件以及与 ROS 一起形成更大软件生态系统的越来越多的软件包。Willow Garage 之外的人为 ROS 做出了贡献特别是来自斯坦福大学的 STAIR 项目这意味着 ROS 从一开始就是一个多机器人平台。虽然 Willow Garage 最初还有其他项目正在进行中但它们被取消了取而代之的是个人机器人计划专注于生产 PR2 作为学术界的研究平台和 ROS 作为开源机器人堆栈支撑学术研究和技术初创公司就像LAMP 堆栈为基于网络的初创公司所做的那样。
2008 年 12 月Willow Garage 实现了三个内部里程碑中的第一个PR2 在两天内连续导航距离 pi 公里。不久之后ROS 的早期版本0.4 Mango Tango发布随后发布了第一个 RVIZ 文档和第一篇关于 ROS 的论文。初夏实现了第二个内部里程碑让 PR2 在办公室中导航、打开门并自行插入电源。随后ROS.org 网站于 8 月启动。ROS 的早期教程于 12 月发布为 2010 年 1 月发布 ROS 1.0 做准备。这是里程碑 3为 Willow Garage 工程师拥有的巨大能力制作大量文档和教程过去3年的发展。
2011 年对于 ROS 来说是辉煌的一年2 月 15 日推出了 ROS Answers一个针对 ROS 用户的问答论坛4月18日推出非常成功的TurtleBot机器人套件ROS repository总数在 5 月 5 日突破 100。Willow Garage 于 2012 年 4 月创建了开源机器人基金会(OSRF) 。OSRF 立即获得了国防高级研究计划局(DARPA) 的软件合同。同年晚些时候第一届 ROSCon 在明尼苏达州圣保罗举行第一本关于 ROS 的书《ROS By Examples》出版第一个运行 ROS 的商业机器人Baxter由Rethink Robotics宣布。
2013 年 2 月OSRF 成为 ROS 的主要软件维护者此时ROS已经发布了7个主要版本一直到ROS Groovy并且用户遍布全球。Clearpath Robotics于 2014 年初接管 PR2 的支持职责标志着Willow Garage时期的结束。
OSRF 和Open Robotics时期2013 年至今
自从 OSRF 接管 ROS 的主要开发以来每年都会发布一个新版本同时人们对 ROS 的兴趣也在不断增长。自 2012 年以来ROSCon 每年都会举办与两个旗舰机器人会议ICRA或IROS同期举办。ROS 开发者聚会已在多个国家组织出版了许多 ROS 书籍并启动了许多教育计划。2014年9月1日NASA在国际空间站上宣布了第一个在太空中运行ROS的机器人Robotnaut 2。2017年OSRF更名为Open Robotics。科技巨头亚马逊和微软在此期间开始对 ROS 产生兴趣微软于 2018 年 9 月将核心 ROS 移植到 Windows随后亚马逊网络服务于 2018 年 11 月发布 RoboMaker。
迄今为止OSRF/开放机器人技术最重要的发展不排除开始支持 ROS 的机器人平台的爆炸式增长或每个 ROS 版本的巨大改进是 ROS 2 的提议这是对 ROS API 的重大更改旨在支持实时编程、更广泛的计算环境和更现代的技术。ROS 2 在 ROSCon 2014 上宣布2015 年 2 月首次提交到 ros2 repository随后于 2015 年 8 月发布 alpha 版本。 ROS 2 的第一个发行版 Ardent Apalone 于于2017年12月8日发布开创了下一代ROS开发的新时代。英特尔也在此阶段对ROS 2社区做出巨大贡献包括ROS 2核心代码质量和安全性提高性能优化在ROS 2上支持Realsense, NCS Neuron Compute StickOpenVINO发布一系列支持ROS 2的软件组件并移植和重新设计ROS 2导航软件框架navigation2。
未来发展
目前Open Robotics已经被Google的孵化器Intrinsic收购Alphabet’s Intrinsic Acquires Majority of Open Robotics - IEEE Spectrum。大部分的开发人员已经进入Intrinsic核心的开发人员和开源的ROSGazeboRMF和Infrastrucutre保持中立的开源项目。社区也在酝酿着一些变化开源项目的governance经费支持等让我们期待ROS的未来更加美好。
版本和发布 ROS 1版本发布 ROS 2版本发布 ROS-Industrial ROS-Induscial 是一个开源项目BSD传统/Apache 2.0首选许可证它将 ROS 的高级功能扩展到制造自动化和机器人技术。在工业环境中有两种不同的方法对机器人进行编程要么通过外部专有控制器通常使用 ROS 实现要么通过机器人各自的本机编程语言。因此ROS 可以被视为基于软件的工业机器人编程方法而不是传统的基于机器人控制器的方法。
ROS-Industrial repository包括常见工业机械手、夹具、传感器和设备网络的接口。它还提供用于自动 2D/3D 传感器校准、工艺路径/运动规划、Scan-N-Plan 等应用程序、Qt Creator ROS 插件等开发人员工具以及针对制造商需求的培训课程的软件库。ROS-Industrial 得到了一个由行业和研究成员组成的国际联盟的支持。该项目最初是 Yaskawa Motoman Robotics、西南研究所和 Willow Garage 之间的合作项目旨在支持 ROS 在制造自动化中的使用GitHub repository由 Shaun Edwards (SwRI) 于 2012 年 1 月创建。目前该联盟分为三个组ROS 工业联盟美洲由 SwRI 领导位于德克萨斯州圣安东尼奥、ROS 工业联盟欧洲由 Fraunhofer IPA 领导位于德国斯图加特和 ROS 工业联盟亚太地区由 Advanced Remanufacturing 领导和技术中心ARTC和南洋理工大学NTU位于新加坡。
该联盟通过开展 ROS-I 培训、提供技术支持和制定 ROS-I 未来路线图以及开展竞争前联合行业项目来开发新的 ROS-I 能力为全球 ROS-Industrial提供支持。 作者Blog原文ROS 2的前世今生 | ROS 2学习笔记 - HYs Blog
