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14年后,机器人操作系统(ROS)新版本问世。改变了什么?
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14年后,机器人操作系统(ROS)新版本问世。改变了什么?

  • Robot操作系统是一个库和工具的集合,可帮助软件开发人员开发机器人应用程序。
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最近,一款新的机器人操作系统(ROS)2于2021年5月23日发布。自2007年启动ROS以来,机器人和ROS社区已经发生了很大的变化。ROS是用于开发机器人应用程序的软件框架和工具的集合。

ROS2发行版列表

ROS 2发行版名称 发布日期 EOL日期
银河Geochelone 2021年5月23日 2022年11月
福克斯菲茨罗伊酒店 2020年6月5日, 2023年5月
雄辩的说教者 2019年11月22日 2020年11月
潇洒Diademata 2019年5月31日 2021年5月
水晶Clemmys 2018年12月14日 2019年12月
有弹性的沙漠盆地 2018年7月2日 2019年7月
热心的Apalone 2017年12月8日 2018年12月
β3 2017年9月13日 2017年12月
β2 2017年7月5日 2017年9月
β1 2016年12月19日 2017年7月
α1 - alpha8 2015年8月31日 2016年12月

预计新的ROS 2发行版将每年发布一次。同样的,谦逊的霍克斯比尔预计将于2022年5月发布。

ROS2带来的最显著的变化是采用了数据分发服务(DDS)中间件作为通信层。它的最初版本主要用于学术应用,创建它的目的是用于商业投资。同时,ROS 2通过多机器人通信、实时通信和平台支持扩展了其应用基础。目前,ROS 2被用于多种应用,从类人机器人工业机器人和自动驾驶车辆. 除此之外,OpenCV库是ROS 2的检测库。此外QT图形库用于在ROS 2应用程序中创建用户界面,并可作为附加组件使用。

为什么不提高活性氧?

通常,上述修改可以包含在现有的ROS核心代码中。考虑到这些变化的侵入性,更换目前许多人依赖的活性氧系统有太多的危险。活性氧应该像今天一样作为一种提醒。作为一个结果,ROS2将作为一组并行包开发,可与ROS一起部署并与ROS交互。

ROS 2的结构

ROS 2基于分布式实时系统架构。机器人传感器,运动控制器,检测算法,人工智能算法和导航算法都是这种分布式体系结构(称为节点)的组件。在ROS 2中选择用于数据交换的DDS中间件使这些组件能够在分布式环境中进行通信。

另请参阅
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ROS 2没有直接使用DDS中间件,而是在其上提供了自己的抽象层。这样,用户就从DDS中间件接口的细节中抽象出来了。的ROS 2二元释放对于当前支持的发行版,包括许多RMW实现(Fast DDS、RTI Connext Pro、Eclipse Cyclone DDS)的开箱即用兼容性。自Galactic以来,默认的是Cyclone DDS,它作为二进制软件包的一部分自动运行。在银河之前,默认的是快速DDS。除此之外,一些DDS产品支持rmw。用户可以使用他们选择的任何DDS库,由于网络级兼容性,许多DDS库可以在同一项目中使用。

与ROS 1相比,ROS 2的设计目标

  • 支持多机器人系统:ROS 2增加了对多机器人系统的支持,提高了多机器人通信的网络性能。ROS社区将看到多机器人系统和应用的增长。
  • 缩小原型和产品之间的差距:ROS 2不仅与科学研究有关,而且还与生命周期的过渡有关机器人从研究到应用,使更多的机器人能够直接携带ROS 2系统进入市场。
  • 支持嵌入式微控制器:ROS 2兼容现有的X86和ARM平台,并内置微控制器,如mcu (ARM- m4, M7核)。
  • 支持实时控制:ROS 2支持实时控制,可提高控制及时性和机器人整体性能。
  • 多平台支持:ros2不仅可以在Linux电脑上运行,还可以在Windows、macOS、RTOS和其他平台上运行,为开发者提供了更多的选择。

ROS 2及其在工程中的应用

近年来,ROS 2已经引起了相当大的关注,尤其是来自于自动驾驶车辆. 这些公司已经开始使用ROS 2开发原型,ROS 2为其设计系统提供了大量基础设施。Apex.ai发布了功能安全且通过ISO 26262认证的ROS 2发行版。此外,企业已经开始开发可用于安全关键项目的ROS 2库,以及相关的测试和文档。

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