摘要:鉴于此,人们总结了机器人所需的各种软件元素,开发了专门针对机器人的中间件。项目的开始要追溯到本世纪初斯坦福大学的一个个人机器人项目。
机器人的结构
还包括机器人特有的一些部件,比如驱动用的驱动器、电机驱动等。控制的内容不仅仅是信号控制,还有很多操作控制、图像识别等多样化的功能。
但是,就整体架构而言,机器人和普通设备一样,由三个要素组成:输入设备、输出设备和控制它们的控制器。从这个角度来看,机器人是一种与各种设备高度集成的机器。换句话说,装备研制的大部分成果都可以应用于它。
构建机器人系统的关键从软件开发的角度来看,开发一个机器人系统需要两个关键点。
首先,要高效利用机器人专用的中间件。如上所述,机器人开发是一项需要各种设备高度集成的工作。如果我们想从零开始开发一个机器人系统,我们需要在技术、时间和金钱上投入相当大的成本。鉴于此,人们总结出机器人需要的各种软件元素,开发出专门针对机器人的中间件。通过有效地使用这种中间件,人们可以实现高速开发、提高可维护性以及与外部系统的灵活链接。第二,我们应该有效利用网络环境。包括上面提到的仓库管理机器人和远程现场机器人,机器人很少带多条皮带进行一次作业,而是从外部接收信息和命令,组合起来执行任务。为了做到这一点,我们还需要将机器人连接到网络,就像上面提到的那些物联网设备一样,我们还需要准备一个环境来使用存储在云服务器中的资源。
机器人专用中间件
此外,最近,许多机器人专用中间件配备了用于构建系统的开发工具和运动模拟技术。只要能高效利用中间件,机器人开发的难度就会大大降低。主要的机器人专用中间件是RT中间件和ROS。下面我们来详细了解一下。
RT中间件RT中间件(RT-中间件)是一种软件平台规范。其目的是将构成机器人的各个元件的软件模块化,然后集成为一个机器人系统。
ROS ROS(机器人操作系统)是欧美广泛使用的机器人开发开源平台,可以说是当今世界上应用最广泛的机器人开发平台。
ROS的开始可以追溯到21世纪初斯坦福大学的一个个人机器人项目。后来美国的Willow Garage公司在2007年开始研发ROS。它还开发了PR2作为研究平台,并逐步提供给世界各地的研究机构,从而提高了ROS的功能。ROS不同于RT中间件,针对ROS的国际标准化活动很少。然而,在一些活跃社团的支持下,ro的进口数量不断扩大,并逐渐获得世界范围内事实标准的地位。
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