ROS 在工業機械人上有哪些應用?

時間 2021-05-12 05:25:00

1樓:網易數帆

ROS 應用於無人駕駛系統是非常值得期待的——無人駕駛汽車雖然不算純粹的工業機械人,但也是一種輪式移動機械人。

無人駕駛系統整合了多個軟體模組(包括路徑規劃、避障、導航、交通訊號監測等)和多個硬體模組(包括計算、控制、感測器模組等),需要有效地調配這些資源,而 ROS 是一種基於訊息傳遞通訊的分布式多程序框架,具備做好資源調配工作的潛力。

當然,無人駕駛系統關乎人命,要求非常高,所以 ROS 也需要解決可靠性、效能和安全性等問題,【無人駕駛系列】基於 ROS 的無人駕駛系統 這篇文章給出了解決這些問題的方法,具體的實現可以看文章介紹,思路簡介如下:

單一主節點,很容易整體崩潰——可以用 ZooKeeper 機制來做,設定多個主節點。

通訊效率低——可以用共享記憶體的方法來解決。

資源分配與安全問題——可以使用 Linux Container(LXC)來管理每乙個 ROS 節點程序。

工業機械人和無人駕駛解決問題和側重點有差別,ROS 需要根據場景做不同的優化。而在工業領域,除了通過工業機械人(技術難度較大)提高效率,關注雲計算、大資料和人工智慧技術(這些技術在網際網路領域已經有很成熟的應用)與工業的融合,實現工業網際網路,也是降本增效的可行方法,比如吉利汽車與網易雲合作打造工業大資料平台,通過工業資料價值的挖掘,比如使用演算法優化工藝引數,有效提高整車研發效率。

2樓:BlueSick

1.從技術成熟度上來講,大多數機械人廠商如四大家族,他們的機械人作業系統已經成熟,現在他們是以賣機械人工作站的模式進行盈利,共識是賣本體是不掙錢的,也就是以整合賺錢。他們自己有能力做整合,就不會把API介面開給別的公司和企業,他們沒什麼益處,除非是合作企業相互之間有協議。

因此ROS難以進入工業領域。

2.ROS本意是打造乙個機械人作業系統的規範,但由於開源,目前bug一堆,而且裡面的演算法比較基礎並且不開源。另一方面,ROS很吃資源,目前的工業機械人作業系統可能只有30M大小,但ROS跑在簡易的linux上的話,可能就需要200M以上吧。

而工業機械人為了把成本壓下來,整個硬體資源成本只有500M(這中間還有非常多的其它吃資源的需求),所以機械人控制系統尤其是工業機械人是乙個非常講究低成本,高可靠性,高實時性的乙個系統。ROS目前達不到這個要求當然也沒有成熟的廠商願意去改自己的系統。

3.人員,目前的機械人工程師都沒有ROS相關方面的基礎,學習門檻不低,不易推廣,因此在新型創業公司使用ROS較多,但是這些創業公司可能面臨系統更新bug太多,與硬體脫離,機械人效能難以進一步提高的困境。

3樓:小凡

ROS可能會在實時要求不高的服務機械人領域能有發展,在實時性要求很苛刻的工業機械人領域是難有作為的。

服務機械人比如家庭機械人、辦公機械人等,實時性差一些也是沒關係的,這樣ROS就可以做成類似Windows在PC領域的角色,或者類似Linux在伺服器領域的角色。

4樓:dawin520

ROS在工業機械人上面會有很好的應用。其實工業機械人的控制底層能保證實時性就可以了。例如在ubuntu系統上插上一張DSP或者FPGA的PCI卡,保證通訊和控制的實時性。

而ROS與PCI卡之間通過建立命令緩衝區的形式(ubuntu上的規劃演算法執行時間小於500微妙,一般好點的電腦都能實現)就OK了。

之前我們用PMAC和固高的GTS卡,在win7上做六軸工業機械人的控制系統,效能也很不錯。和用ROS一樣的道理。

5樓:lei shi

ROS的目的是將硬體剝離開來,這樣將來用別的硬體以前開發的軟體也能用。這樣應用於科研很合適,但是工業就沒那麼合適。

更新貌似沒人提到ros industrial。ros已經支援一些工業機械人了,但是個人覺得是適用於科研,比如實驗室裡有個工業機械人,然後用ros來做科研開發

6樓:

個人認為不可行,複雜度太高,涉及商業合作,硬體更新換代。。。與其考慮統一控制,不如從市場角度統一標準,就像ms office「統一「doc標準。雖然也難於上青天。

只要考慮下現在bumblebee有多蛋疼就知道了,機械人比顯示卡的廠家可多得多。

不同意以上一些觀點,ros是很有潛力的系統,日趨完善後或許硬體廠家會趨近ros的某些部分或者趨近第三方驅動。隨著機械人複雜度增加,單一控制平台應該會越來越不能滿足,況且實時性又不是最重要的,現在計算需要的時間比控制的時間可高多了。至於ubuntu和依賴包,工業用軟體本來就比較老,現在用trusty應該才比較合適。

自己編寫那些需要的功能或者廠家內部編寫才是坑。

7樓:龐富民

ros主要還是應用於科研領域。在家庭服務領域的應用也是乙個亮點。因為家庭服務領域不許要太高的實時性。

對於工業領域,我覺得ros 還是可以應用的,但是應該應用與開發前期,因為ros是可以方便的搭建一套系統,後期可能就要固化,考慮實時性的問題了。

8樓:李淼robot

從技術的角度,底層的控制器是各個機械人公司的基本的核心技術,這個他們不會選擇開源。很多東西,他們的程式裡面已經做了,只是還沒有開放。比如KUKA上有乙個load identification,就是任意放乙個工具上去,機械人應該能夠自動的測量工具的動力學引數,從而進行補償。

這個程式已經寫了,但是沒有開放,類似的功能還有很多。這個你要各個機械人廠商都開源,是不大現實的,能夠給你一兩個API,已經是很不錯了。另外,ROS在運動控制上的效能,好像還沒有得到工業界的檢驗。

工業的東西,穩定大於一切。

從商業上,他們也擔心中中國人reverse engineering,這個是他的原話。機械機構你拆開了就可以看個明白,軟體不開源,你是沒有辦法的。

用ros去做乙個通用的控制軟體是不大現實的,但是用ros框架去做乙個友好的通用的使用者介面,特別是在製造業,是很有必要的, 可以參考SMErobot。但是這個設計到不同的使用者需求,需要比較了解製造工藝,了解機械人,了解人機協調,可能還需要提供機械人輔助裝置。這個應該是未來製造業的一大趨勢。

加油吧!

-----03.30 補充------

本答案從來沒有說ROS不能用,只是針對問題 :「。。。初步覺得可以基於ROS的開源庫去寫這個「萬能」的控制軟體。。。

」,而言是不大現實的。底層控制器各家不一樣,又不開源,目前還很難統一。

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