Програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом допомагає дослідженням у галузі робототехніки

Дослідники з Карнегі-Меллон розробили програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом, яке дає змогу спритніше пересуватися роботам на ногах.

Роботи можуть допомогти людині в таких завданнях, як допомога в ліквідації наслідків стихійних лих або моніторинг навколишнього середовища. У випадку з чотириногими роботами, які ходять на чотирьох ногах, їхня мобільність вимагає, щоб багато програмних компонентів працювали злагоджено. Більшість дослідників змушені витрачати більшу частину свого часу на розробку інфраструктури нижнього рівня, замість того, щоб зосередитися на високорівневій поведінці.

Команда Аарона Джонсона з лабораторії робомеханіки Інженерного коледжу Університету Карнегі-Меллон не з чуток знайома з цими проблемами. Дослідники часто були змушені покладатися на прості моделі для своєї роботи, тому що наявні програмні рішення не були відкритими, не забезпечували модульну структуру і не мали наскрізної функціональності.

Як приклад інновацій, народжених із необхідності, Джонсон, доцент машинобудування, і його команда розробили власний програмний стек для локомоції – Quad-SDK, повнофункціональну основу для гнучкої локомоції чотирилапих.

Ця розробка може спростити процес розробки для робототехніків в усьому світі, оскільки вона використовує ліцензію з відкритим вихідним кодом, що означає, що програмне забезпечення може бути використане та змінено за бажанням користувача. Quad-SDK постачається готовим до використання, тому дослідникам не потрібно турбуватися про впровадження інструментів та інфраструктури; натомість вони можуть одразу розпочати роботу над поведінкою та додатками.

На відміну від інших варіантів, Quad-SDK також сумісний з Robot Operating System (ROS). ROS – це проміжне програмне забезпечення, що знаходиться між апаратним і програмним забезпеченням, яке дозволяє різним частинам системи спілкуватися одна з одною. Наприклад, якщо робот відчуває перешкоду на своєму шляху і йому необхідно передати інформацію від модуля сприйняття до модуля прийняття рішень, ROS забезпечує цю взаємодію. Уявіть собі застосунок, який не використовує iOS або Android – це набагато простіше, коли все працює разом.

Локомоція – це багаторівнева проблема, як описує її член команди та аспірант Ардалан Таджбахш: “Для того щоб зробити щось значуще на роботі, необхідно, щоб багато компонентів працювали злагоджено”. Quad-SDK забезпечує основу для дослідників і розробників робототехніки, даючи їм змогу зосередити свої зусилля на основних алгоритмах, а не на програмному забезпеченні та інфраструктурі.

Інші програмні пакети дуже гарні для розв’язання одного компонента, наприклад, планування руху, але дуже важливо мати наскрізні структури, які забезпечують необхідні алгоритми, інструменти та інфраструктуру для проведення високоякісних досліджень у галузі робототехніки.

Quad-SDK – це повний стек, тобто він містить усі рівні ієрархії, які впливають на локомоцію чотирилапих, починаючи з глобального планування. Шар знаходиться на вершині стека; Таджбахш порівнює його з Google Maps, оскільки він обирає, куди приблизно має рухатися робот, щоб досягти пункту призначення. Наступний шар, локальний планувальник, вирішує конкретні деталі маршруту, наприклад, де робот має розташувати свої ноги. Кульмінацією всього цього є третій шар, драйвер робота, який посилає команди суглобам чотирилапого для виконання бажаного руху.

Протягом кількох тижнів після того, як Quad-SDK отримав нагороду за найкращу доповідь на семінарі з ножних роботів на Міжнародній конференції з робототехніки та автоматизації IEEE 2022 (ICRA), люди просили використовувати його, що є показником того, наскільки корисними є його рішення та як формат з відкритим вихідним кодом сприяє співробітництву в співтоваристві робототехніків.

Коллектив сайта

(Пока оценок нет)

Loading...