Программное обеспечение с открытым исходным кодом помогает исследованиям в области робототехники

Исследователи из Карнеги-Меллон разработали программное обеспечение с открытым исходным кодом, которое позволяет более проворно передвигаться роботам на ногах.

Роботы могут помочь человеку в таких задачах, как помощь в ликвидации последствий стихийных бедствий или мониторинг окружающей среды. В случае с четвероногими роботами, которые ходят на четырех ногах, их мобильность требует, чтобы многие программные компоненты работали слаженно. Большинство исследователей вынуждены тратить большую часть своего времени на разработку инфраструктуры нижнего уровня, вместо того, чтобы сосредоточиться на высокоуровневом поведении.

Команда Аарона Джонсона из лаборатории робомеханики Инженерного колледжа Университета Карнеги-Меллон не понаслышке знакома с этими проблемами. Исследователи часто были вынуждены полагаться на простые модели для своей работы, потому что существующие программные решения не были открытыми, не обеспечивали модульную структуру и не имели сквозной функциональности.

В качестве примера инноваций, рожденных из необходимости, Джонсон, доцент машиностроения, и его команда разработали собственный программный стек для локомоции — Quad-SDK, полнофункциональную основу для гибкой локомоции четвероногих.

Эта разработка может упростить процесс разработки для робототехников во всем мире, поскольку она использует лицензию с открытым исходным кодом, что означает, что программное обеспечение может быть использовано и изменено по желанию пользователя. Quad-SDK поставляется готовым к использованию, поэтому исследователям не нужно беспокоиться о внедрении инструментов и инфраструктуры; вместо этого они могут сразу приступить к работе над поведением и приложениями.

В отличие от других вариантов, Quad-SDK также совместим с Robot Operating System (ROS). ROS — это промежуточное программное обеспечение, находящееся между аппаратным и программным обеспечением, которое позволяет различным частям системы общаться друг с другом. Например, если робот чувствует препятствие на своем пути и ему необходимо передать информацию от модуля восприятия к модулю принятия решений, ROS обеспечивает это взаимодействие. Представьте себе приложение, которое не использует iOS или Android — это намного проще, когда все работает вместе.

Локомоция — это многоуровневая проблема, как описывает ее член команды и аспирант Ардалан Таджбахш: «Для того чтобы сделать что-то значимое на роботе, необходимо, чтобы многие компоненты работали слаженно». Quad-SDK обеспечивает основу для исследователей и разработчиков робототехники, позволяя им сосредоточить свои усилия на основных алгоритмах, а не на программном обеспечении и инфраструктуре.

Другие программные пакеты очень хороши для решения одного компонента, например, планирования движения, но очень важно иметь сквозные структуры, которые обеспечивают необходимые алгоритмы, инструменты и инфраструктуру для проведения высококачественных исследований в области робототехники.

Quad-SDK — это полный стек, то есть он содержит все уровни иерархии, которые влияют на локомоцию четвероногих, начиная с глобального планирования. Слой находится на вершине стека; Таджбахш сравнивает его с Google Maps, поскольку он выбирает, куда примерно должен двигаться робот, чтобы достичь пункта назначения. Следующий слой, локальный планировщик, решает конкретные детали маршрута, например, где робот должен расположить свои ноги. Кульминацией всего этого является третий слой, драйвер робота, который посылает команды суставам четвероногого для выполнения желаемого движения.

В течение нескольких недель после того, как Quad-SDK получил награду за лучший доклад на семинаре по ножным роботам на Международной конференции по робототехнике и автоматизации IEEE 2022 (ICRA), люди просили использовать его, что является показателем того, насколько полезны его решения и как формат с открытым исходным кодом способствует сотрудничеству в сообществе робототехников.

Коллектив сайта

(Пока оценок нет)

Загрузка...