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Robot Operating System
Framework für Roboter-Software Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
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Robot Operating System (ROS) ist ein Framework für persönliche Roboter und Industrieroboter. Die Entwicklung begann 2007 am Stanford Artificial Intelligence Laboratory im Rahmen des Stanford-AI-Robot-Projektes (STAIR) und wurde ab 2009 hauptsächlich am Robotikinstitut Willow Garage weiterentwickelt.[1] Seit April 2012 wird ROS von der neu gegründeten, gemeinnützigen Organisation Open Source Robotics Foundation (OSRF) unterstützt[2] und seit Beendigung der operativen Tätigkeit von Willow Garage 2013[3] von dieser koordiniert, gepflegt und weiterentwickelt. Seit 2013 beschäftigt sich das ROS Industrial Consortium mit der Förderung und Unterstützung von ROS für Anwendungen in der Industrierobotik. In Europa koordiniert das Fraunhofer IPA die Aktivitäten des ROS Industrial Consortium Europe.[4]
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Software
Zusammenfassung
Kontext
Die Bibliotheken von ROS setzen auf Betriebssysteme wie Linux, macOS oder Windows auf.
Die Hauptbestandteile und -aufgaben von ROS sind
- Hardwareabstraktion
- Gerätetreiber
- Oft wiederverwendete Funktionalität
- Nachrichtenaustausch zwischen Programmen bzw. Programmteilen
- Paketverwaltung
- Programmbibliotheken zum Verwalten und Betreiben der Software auf mehreren Computern
Das System ist aufgeteilt in das eigentliche Betriebssystem ros und ros-pkg, eine Auswahl an Zusatzpaketen, die das Basissystem um (meist einzelne) Fähigkeiten erweitern. Dabei wird eine Serviceorientierte Architektur eingesetzt, um die Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten zu ermöglichen.
ROS wird unter der BSD-Lizenz veröffentlicht und ist somit der Open-Source-Szene zuzuordnen.
Bis April 2012 wurden für ROS 3699 Pakete veröffentlicht, um einzelne Funktionalitäten abzubilden.
ROS 1.x ist nicht echtzeitfähig, kann jedoch mit echtzeitfähigen Komponenten zusammenarbeiten.[5] Ein Ziel von ROS ab der Version 2.0 ist u. a., echtzeitfähig zu sein.[6]
Seit Beginn der Entwicklung von ROS 2.0 wird zwischen ROS 1 und ROS 2 unterschieden. Die beiden Hauptversionen sind nicht miteinander kompatibel, jedoch interoperabel und können parallel ausgeführt werden. Die Motivation hinter der Entwicklung von ROS 2 ist, zu bewahren, was gut an ROS 1 ist und die Bereiche zu verbessern, die Nachteile mit sich bringen. Dazu zählen z. B. die Echtzeitfähigkeit, die Zertifizierbarkeit für (Sicherheits-)kritische Anwendungen in Endprodukten und die Ausführbarkeit auf kleinen Prozessoren, wie etwa Mikrocontrollern. Als wesentlicher Unterschied von ROS 2 im Vergleich zu ROS 1 ist der Ersatz der zuvor eigens entwickelten Middleware durch den Standard Data Distribution Service zu nennen.[7]
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Entwicklungsgeschichte
ROS 1
ROS 2
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Alternativen zu ROS
Zusammenfassung
Kontext
Im Bereich der Robotik gibt es neben ROS verschiedene weitere Frameworks und Middleware-Lösungen, die je nach Anwendungsfall eingesetzt werden. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über einige verbreitete Alternativen:[22][23]
Die Popularität der einzelnen Frameworks variiert stark. ROS ist mit Abstand das am weitesten verbreitete Robotik-Framework, was sich unter anderem an der Anzahl der Diskussionsbeiträge auf Entwicklerplattformen wie Stack Overflow und Robotics Stack Exchange zeigt.[24]
Weblinks
- ROS.org Wiki zur Dokumentation, Pakete-Übersicht uvm.
- Willow Garage
- Videokanal von Willow Garage auf YouTube
- Open Source Robotics Foundation
- Vergleich Einsatz individueller Controller implementiert mit ROS und Standardrobotersteuerung der Hersteller
Einzelnachweise
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