Что такое ROS · Введение в ROS
Robot Operating System (ROS)
Robot Operating System (ROS) — это гибкая платформа (фреймворк) для разработки программного обеспечения роботов. Это набор разнообразных инструментов, библиотек и определенных правил, целью которых является упрощение задач разработки ПО роботов.
Создание действительно надежного, универсального программного обеспечения для роботов чрезвычайно сложная задача. С точки зрения робота, проблемы, которые кажутся тривиальными для людей, часто требуют очень сложных технических решений. Часто разработка такого решения не под силу одному человеку.
ROS была создана, чтобы стимулировать совместную разработку программного обеспечения робототехники. Каждая отдельная команда может работать над одной конкретной задачей, но использование единой платформы, позволяет всему сообществу получить и использовать результат работы этой команды для своих проектов.
Платформы (фреймворки) в робототехнике
В последнее время, в области робототехники особое внимание уделяется платформам.
Аппаратные платформы, включают в себя готовые исследовательские и образовательные устройства (TurtleBot, TurtleBro). А также готовые промышленные системы.
Важно отметить, что аппаратные платформы совместимы с программными платформами, что позволяет разрабатывать прикладные программы не имея опыта работы с оборудованием и не тратя время на его разработку. Совместимость интерфейсов и методов взаимодействия с оборудование, позволило огромному количеству разработчиков ПО внести свой вклад в развитие робототехники.
Унифицированные интерфейсы и методы работы с устройствами позволяют накапливать и обмениваться готовыми решениями всему сообществу заинтересованных людей в робототехнике.
Наиболее активные платформы
MSRDS10 | Microsoft Robotics Developer Studio, Microsoft — U.S. |
---|---|
ERSP11 | Evolution Robotics Software Platform, Evolution Robotics — Europe |
ROS | Robot Operating System, Open Robotics12 — U.S. |
OpenRTM | National Institute of Adv. Industrial Science and Technology (AIST) — Japan |
OROCOS | Europe |
OPRoS | ETRI, KIST, KITECH, Kangwon National University — South Korea |
Почему стоит начать с ROS
В данный момент для целей изучения и погружения в робототехнику можно однозначно рекомендовать ROS. Важными критериями на этапе погружения в робототехнику, являются: активность сообщества, наличие различных библиотек, расширяемость и простота использования.
Следует особо отметить, что сообщество ROS чрезвычайно активно. Когда вы сталкиваетесь с проблемой, найти решение и получить помощь становиться проще, не только от разработчика ROS (компании Open Robotics), но и от других энтузиастов и профессионалов.
Что дает готовая платформа
- Повторное использование программных модулей. Разработанный программный модуль, легко запускается и переиспользуется в любом другом приложении. Вопросы установки зависимостей и других библиотек хорошо проработан и автоматизирован.
- Готовый протокол коммуникации Основная проблема комплексных робототехнических систем, это решение задач коммуникации в рамках одного приложения. Для решения этих задач ROS содержит все необходимые утилиты. Любой программных модуль может быть представлен как отдельный процесс, взаимодействующий с другими процессами по сетевому протоколу. Такой подход позволяет создавать независимые и простые в повторном использовании программные модули, которые возможно запустить/остановить/модифицировать на любом устройстве.
- Развитость средств разработки и отладки ROS предоставляет готовые инструменты для отладки, инструмент 2D-визуализации (rqt), и инструмент 3D-визуализации (RViz), инстумент 3D симуляции (Gazebo).
- Активное и открытое сообщество Сообщества разработчиков робототехники из академического мира и промышленности, были относительно закрытыми до последнего времени. Но сейчас мы видим активное, и главное открытое сотрудничество всех участников. В центре этого изменения — программная платформа с открытым исходным кодом. В случае ROS существует более 5000 пакетов, которые были разработаны и выложены в общий доступ. Описание этих пакетов, инструкций и другой полезной информации — превышает 18 000 Wiki страниц.
- Собственная экосистема Вокруг ROS сформирована собственная экосистема (по аналогии с платформами Android и Apple). В ней существуют разработчики аппаратных платформ, разработчики программных модулей, энтузиасты и компании производители промышленного оборудования, единое место распространения и хранения готовых модулей, тысячи станиц документации. Все участники взаимодействуют и работают в рамках единой платформы.
Что такое ROS
ROS (Robot Operating System) обеспечивает разработчиков библиотеками и инструментами для создания приложений робототехники. ROS обеспечивает аппаратную абстракцию, предлагает драйверы устройств, библиотеки, визуализаторы, обмен сообщениями, менеджеры пакетов и многое другое. ROS выпускается в соответствии с условиями BSD лицензии и с открытым исходным кодом.
www.ros.org
Аббревиатура ОС, обычно обозначает Операционная Система общего назначения (linux, windows, iOS). Можно ли при этом называть ROS операционной системой для роботов? Это не совсем верно. Более точно описать ROS можно определением мета-операционная система.
Мета-операционная система не похожа на обычную операционная систему, такие как Windows, Linux и Android. ROS работает «поверх» существующей операционной системы. Для работы ROS необходима базовая операционная система Linux (например дистрибутив Ubuntu). После завершения установки ROS на OC Linux можно использовать функции, предоставляемые обычной операционной системой. В дополнение к основным функциям, предоставляемым Linux, ROS обеспечивает дополнительный функционал, необходимый для роботов. Например: работа с библиотеками, передача / прием данных для разных устройств, планирование и обработка ошибок. Этот тип программного обеспечения также называется промежуточным программным обеспечением (middleware ) или программным фреймворком.
формула, расчет на примере ОАО «Аэрофлот»
Рассмотрим коэффициент рентабельности продаж (ROS). Данный показатель отражает эффективность деятельности предприятия и показывает долю (в процентах) чистой прибыли в общей выручке предприятия. В западных источниках коэффициент рентабельности продаж называют – ROS (return on sales). Ниже рассмотрю формулу расчета данного коэффициента, приведу пример с его расчетом для отечественного предприятия, опишу норматив и его экономический смысл.
Инфографика: Рентабельность продаж (RoS)
Пройдите наш авторский курс по выбору акций на фондовом рынке → обучающий курсРентабельность продаж. Экономический смысл показателяИзучение любого коэффициента целесообразно начинать с его экономического смысла. Для чего нужен данный коэффициент? Он отражает деловую активность предприятия и определяет то, насколько предприятие эффективно работает. Коэффициент рентабельности продаж показывает, сколько денежных средств от проданной продукции является прибылью предприятия. Важно не то, сколько продукции продало предприятие, а то, сколько чистой прибыли оно заработало чистых денег с этих продаж.
Коэффициент рентабельности продаж описывает эффективность реализации основной продукции предприятия, а также позволяет определить долю себестоимости в продажах.
Пройдите наш авторский курс по выбору акций на фондовом рынке → обучающий курсКоэффициент рентабельности продаж. Как рассчитывается рентабельность? Формула расчета по балансу и МСФОФормула рентабельности продаж по российской системе бухгалтерской отчетности выглядит следующим образом:
Коэффициент рентабельности продаж = Чистая прибыль/ Выручка= стр.2400/стр.2110
Следует уточнить, что при расчете коэффициента вместо чистой прибыли в числителе может использоваться: валовая прибыль, прибыль до налогов и процентов (EBIT), прибыль до налогов (EBI). Соответственно будут появляться следующие коэффициенты:
Коэффициент рентабельности продаж по валовой прибыли = Валовая прибыль/Выручка
Коэффициент операционной рентабельности = EBIT/Выручка
Коэффициент рентабельности продаж по прибыли до налогов = EBI/Выручка
Рекомендую, чтобы избежать путаницы, использовать формулу, где в числителе стоит чистая прибыль (NI, Net Income), т.к. показатель EBIT рассчитывается по отечественной отчетности некорректно. Получается следующая формула для российской отчетности:
В зарубежных источниках коэффициент рентабельности продаж – ROS вычисляется по следующей формуле:
Видео-урок: “Рентабельность продаж: формула расчета, пример и анализ”
youtube.com/embed/wMRL40JoMmk?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Рентабельности продаж. Пример расчета по балансу для ОАО “Аэрофлот”Пример расчета коэффициента рентабельности продаж (ROS) для Аэрофлота
Давайте рассчитаем рентабельность продаж для российской компании ОАО «Аэрофлот». Для этого воспользуюсь сервисом InvestFunds, который позволяет получить финансовую отчетность предприятия по кварталам. Ниже представлен импорт данных с сервиса.
Отчет о прибылях и убытках ОАО “Аэрофлот”. Расчет коэффициента рентабельности продаж
Итак, рассчитаем рентабельность продаж за четыре периода.
Коэффициент рентабельности продаж 2013-4 =11096946/206277137= 0,05 (5%)
Коэффициент рентабельности продаж 2014-1 = 3029468/46103337 = 0,06 (6%)
Коэффициент рентабельности продаж 2014-2 =3390710/105675771 = 0,03 (3%)
Как видно, рентабельность продаж незначительно увеличилась до 6% в первом квартале 2014 года, а во втором она снизилась в два раза до 3%.
Посчитаем данный коэффициент по МСФО. Для этого возьмем с официального сайта компании данные по финансовой отчетности.
Отчет по МСФО ОАО “Аэрофлот”. Расчет коэффициента рентабельности продаж
За девять месяцев 2014 года коэффициент рентабельности продаж ОАО «Аэрофлот» был равен: ROS=3563/236698 =0,01 (1%).
Давайте рассчитаем ROS за 9 месяцев 2013 года.
ROS=17237/222353 =0,07 (7%)
Как видно, за год коэффициент ухудшился на 6% с 7% в 2013 до 1% в 2014.
Коэффициент рентабельности продаж. НормативЗначение нормативного значения для данного коэффициента Крп>0. Если рентабельность продаж оказалась меньше нуля, то стоит серьезно задуматься над эффективностью управления предприятием.
Какой уровень коэффициента рентабельности продаж является приемлемым для России?
По данным РИА-рейтинг (за 2013 год) средние значения коэффициента рентабельности продаж по отраслям были следующие:
– добыча полезных ископаемых – 26%
– сельское хозяйство – 11%
– строительство – 7%
– оптовая и розничная торговля – 8%
Если у вас низкое значение коэффициента, то вам следует повысить эффективность управления предприятием через увеличение клиентской базы, роста оборачиваемости товаров, снижение стоимости товаров/услуг от субподрядчиков.
Пройдите наш авторский курс по выбору акций на фондовом рынке → обучающий курс
Автор: Жданов Василий, к.э.н.
Что же такое ROS? / Робософт / RoboCraft. Роботы? Это просто!
Перед самым новым годом, я выложил перевод последнего урока из серии руководств ROS начального уровня.
Честно говоря, при начальном знакомстве с ROS (и даже после прохождения всех этих начальных уроков) было вообще ничего не понятно, и только по прошествии времени, стала вырисовываться картинка это замечательной системы.
Похоже, здесь играет роль та кривая обучения, про которую писал Brian Gerkey в своём письме, в котором сравнивал ROS и Player.вариант кривой обучения для игры Dwarf Fortress:
Разработчики ROS позиционируют свою систему, как операционную систему для роботов (Robot Operating System) и не зря.
Дело в том, что ситуации в робототехнике напоминает историю развития ПК: для разных роботов — разные несовместимые системы.
Обычно, при разработке робота вам приходится реализовывать:
— свою архитектуру
– свой протокол обмена сообщениями
– свою систему логирования
– свою систему перехода в разные системы координат
– свой драйвер джойстика/пульта управления
– свою логику навигации
– свою систему технического зрения
И даже, если вы сможете использовать различные готовые библиотеки для этих задач, то всё равно перед вами встанет серьёзная проблема — объединить их в единую систему робота.
Вспомним экосистему ПК, состоящую из стандартных слоёв:
* железо (материнская плата, процессор, жёсткий диск и т.д.)
* операционная система (скрывает от пользователя работу с железом ПК, предоставляет API для программ)
* библиотеки и приложения пользователя
и спроецируем её на робота:
* железо робота (компьютер, контроллеры, датчики, актуаторы)
* операционная система (ROS) — скрывает непосредственную работу с «железом» робота, предоставляя единый интерфейс (API) для взаимодействия с ним.
* приложения для управления роботом.
Однако, было бы странно — не использовать возможности существующих операционных систем, поэтому ROS работает под уже готовой OC (Ubuntu Linux), в которой реализует свой дополнительный слой абстрации — для управления роботами.
Таким образом, для программ взаимодействия и управления роботом, ROS играет роль «операционной системы», предоставляя программам управления свои интерфейсы, библиотеки и готовые приложения.
Для ROS, уже реализованы драйвера, позволяющие единым образом работать со многими устройствами:
— джойстиками
— GPS
— камерами
— контроллерами
— лазерными дальномерами
и т.п.
Так же, ROS уже содержит вспомогательные библиотеки и приложения для роботов:
— преобразование систем координат
— утилиты для визуализации данных
— систему для отладки (логирования)
— SLAM
— стек навигации
— распознавание объектов
— планирование движения манипулятора
и многое другое.
Т.о., для типовых задач робототехники, уже можно использовать готовые модули (пакеты и стеки), дописывая только необходимый функционал.
Главный принцип ROS: «не изобретать велосипед» («don’t reinvent the wheel»)!
Сами разработчики ROS так же следуют этому принципу, стараясь использовать готовые открытые библиотеки и инструменты:
boost, OGRE, Player, OpenCV…
СMake, Python, gcc, wxWidgets…
игровой движок OGRE используется в визуализаторе rviz (в настоящее время на wxWidgets, но планируется перенос под Qt)
Исследователи со всего мира уже многие годы программируют роботов. Целью ROS является объединение готовых решений и наработок в единую среду, где любой желающий может использовать эти решения и делиться своими.
Именно поэтому, многие роботы уже работают под управлением ROS:
Возможно, проще всего, воспринимать ROS, как клей для самых разных модулей.
Можно провести параллель с миром UNIX:
не писать одну большую программу, а реализовать несколько маленьких, которые могут сообща решить поставленную задачу.
Именно так работают Узлы в ROS.
Но если в UNIX программы взаимодействуют друг с другом через каналы (pipe),
то в ROS, программы (Узлы) взаимодействуют друг с другом через Темы.
В UNIX они пересылают друг-другу данные вывода,
а в ROS — Сообщения.
Таким образом, можно брать разные программы и получать быстрый результат — просто объединяя их между собой, как кубики LEGO.
То же самое и в ROS. Только, вместо обычных компьютерных утилит, выступают программы для роботов.
Например, вместо программы поиска файлов — программа (Узел) для поиска местоположения. Вместо программы поиска нужной строки — программа (Узел) для поиска объекта на изображении с камер.
Вместо команды перемещения файла — программа для управления манипулятором.
Комбинируя готовые Узлы ROS и, по необходимости, дописывая собственные, можно существенно сократить время разработки и позволить себе сконцентрироваться только на тех задачах, которые действительно нужно решить.
Например, захотим мы запрограммировать робота принесть нам с кухни яблоко.
Если делать всё самому, то можно потратить много времени, чтобы реализовать необходимый функционал. Изучить требуемую теорию (SLAM и т.п.) и реализовать:
определение роботом своего текущего положения, навигацию, объезд препятствий, обнаружение объектов, работа с манипулятором и т.д.
Если же использовать ROS, то можно, например, взять готовый стек навигации, настроить его для работы на своём роботе и сконцентрироваться только на тех задачах, которые пока в ROS не реализованы.
Таким образом, можно сэкономить многие сотни часов, которые будут потрачены на изобретение велосипеда и сконцентрироваться на чём-то действительно новом и интересном.
Разумеется, придётся потратить время на изучение ROS и нюансов его использования, но это время намного меньше чем то, которое потребуется на решение любой из вышеприведённых задач (особенно — с нуля).
А ещё можно сравнить ROS с… Arduino!
ROS делает для роботов тоже самое, что делает обычная ОС для компьютера — скрывает от пользователя/программиста «железо», предоставляя для этого свои функции.
Но ведь, точно так же Arduino, скрывает от пользователя/программиста железо микроконтроллера, предоставляя готовый и удобный фреймворк для программирования.
Плюс расширение возможностей с помощью готовых библиотек или написания собственных. Причём, при желании, можно не использовать Arduino-вскую обёртку, а залезть на более низкий уровень.
То же самое позволяет сделать и ROS.
Как ардуино позволяет любому почти сразу же начать программировать микроконтроллеры, так и ROS позволяет прикоснуться к робототехнике не только высоколобым учёным, но и простым любителям.
Вывод: Arduino дало возможность совершить качественный и количественный скачёк в развитии различных систем автоматизации (например, в роли контроллера 3D-принтеров RepRap), а ROS даёт аналогичную возможность развития систем робототехнических!
А уж о взаимном дополнении Arduino и ROS и говорить нечего — действительно гремучая смесь 🙂
Прелесть и гибкость единого интерфейса ROS, для оборудования робота можно оценить на следующем замечательном примере.
«Poor Man’s Lidar» — PML — «лазерный дальномер бедных»
Навигационный стек ROS, требует для своей работы выполнения определённых условий: робот должен предоставлять одометрию и иметь датчик, возвращающий дистанцию (лазерный дальномер) или облако точек (Kinect или стерео-камера).
Кажется, что выполнение последнего условия потребует больших финансов, но нюанс в том, что в ROS, программе навигации для работы, фактически, требуются данные (Сообщения), формата лазерного дальномера (sensor_msgs/LaserScan) или облака точек(sensor_msgs/PointCloud).
Получается, что мы можем использовать какой-нибудь другой сенсор, для которого можем реализовать драйвер, возвращающий данные в нужном формате.
Например, заменим лазерный дальномер на «лазерный дальномер бедных» (PML) — возьмём относительно недорогой Sharp-овский ИК-дальномер и закрепим его на качалке сервомашинки. Теперь, вращая сервомашинкой из стороны в сторону мы можем получать грубую оценку дальностей в секторе.
Остаётся написать драйвер, который будет считывать значения с нашего дальномера и Публиковать Сообщения типа sensor_msgs/LaserScan — тем самым реализуется «поддельный лазерный дальномер».
ROS будет успешно считывать данные через наш драйвер, а мы сможем использовать готовый навигационный стек ROS!
Красота!
Разумеется, подобной сенсор не идёт ни в какое сравнение с обычными лазерными дальномерами, но он более доступен, а если появятся средства на приобретение обычного дальномера, то нам не придётся ничего существенно менять в программе! Только заменить сенсор (и драйвер) и всё!
Кстати, на этом же принципе, в Turtlebot-е используется Kinect. В стеке Turtlebot-а есть пакет pointcloud_to_laserscan, который преобразует облако точек, получаемое от сенсора Kinect в данные лазерного сканера (Fake Laser), что позволяет использовать готовые алгоритмы SLAM (gmapping).
Сообщество
Но ROS — это не только платформа, но и обширное сообщество. Исследователи из различных университетов по всему миру успешно используют ROS для решения задач робототехники и ИИ.
Постоянно появляются новые стеки и пакеты, а если возникает вопрос — к сообществу всегда можно обратиться за помощью.
продолжение следует…
Ссылки:
www.ros.org
ROS Introduction
Концепции ROS
Начальные руководства (на русском)
http://answers.ros.org
Pi Robot Meets ROS
Pi Robot + ROS
По теме:
Робософт — обзор существующих решений
Дистрибутивы ROS
Установка ROS (Electric)
Автор: Vladimir (noonv), 2011-2012Эксклюзивно для www.robocraft.ru
копирование на другие ресурсы и публикация
без разрешения автора запрещены.
Основы работы с Robotic Operating System / Хабр
Введение
Доброго всем времени суток!
Осваивая в очередной раз просторы Хабра, заметил, что здесь практически нет информации о Robotic Operating System (далее просто ROS). Поспешу исправить эту оплошность и популяризовать замечательный продукт.
Что же это такое? ROS представляет собой надстройку над ОС, которая позволяет легко и просто разрабатывать системы управления роботами. Что это означает и как с этим потом жить — и призвана рассказать серия топиков.
По сути, ROS — это набор из различных широко (и неочень) известных библиотек, таких как:
- OpenCV — библиотека, содержащая алгоритмы компьютерного зрения и обработки изображений;
- PCL- библиотека для работы с облаками 3D-точек;
- Ogre — объектно-ориентированный графический движок с открытым исходным кодом;
- Orocos — библиотека для управления роботами (например, расчет кинематики).
Также в ROS входят драйвера для различных манипуляторов и сенсоров (включая MS Kinect).
Но что же отличает ROS от простой сборки библиотек? Основополагающим преимуществом является клиент-серверная архитектура ROS — разработчики реализовали механизм пересылки сообщений между различными объектами, возможность построения распределенных систем, предоставление brige’ей к языкам С++ и Python.
Чтобы начать пользоваться ROS, придется все же начать с установки. Сам же план работ выглядит примерно так:
- Установка, основные концепции
- Создаем свой пакет, знакомимся с сообщениями, простая программа
- Сервисы и параметры
Развертывание
Сегодня ROS стабильно устанавливается и работает только на Ubuntu версии от 10 и выше, на примере Natty все тонкости этого процесса и рассмотрим.
Итак, шаг первый — настройка репозиториев. Нам нужно разблокировать «restricted,» «universe,» and «multiverse» компоненты, для этого в файле /etc/apt/sources.list необходимо раскомментировать следующие строчки:
deb-src http://security.ubuntu.com/ubuntu natty-security main restricted
deb http://security.ubuntu.com/ubuntu natty-security universe
deb-src http://security.ubuntu.com/ubuntu natty-security universe
deb http://security.ubuntu.com/ubuntu natty-security multiverse
deb-src http://security. ubuntu.com/ubuntu natty-security multiverse
Затем надо добавить репозиторий для установки и обновлений:
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu natty main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
Следующий этап — установка цифровой подписи. Здесь все тоже достаточно тривиально:
wget http://packages.ros.org/ros.key -O - | sudo apt-key add -
После этого обновимся:
sudo apt-get update
и попробуем установить сам метапакет ROS. Существует 4 установочных пакета, различающихся объемом предоставляемых модулей. Я воспользуюсь наиболее полным:
sudo apt-get install ros-electric-desktop-full
После того, как процесс скачивания и развертывания всяких штуковин закончиться, в директории /opt вы должны увидеть папку ros.
Последний шаг — обновление переменных окружения:
source /opt/ros/electric/setup. bash
С этого момента ROS к
работе готов. Чтобы убедиться в успешности установки, откройте два терминала, в одном напишите:
roscore
Это запустит master-процесс, с которого ROS, собственно, и начинает работу.
В другом напишите
rosrun turtlesim turtlesim_node
И не забудьте сначала в каждом терминале проиниализировать переменные окружения!
source /opt/ros/electric/setup.bash
Если перед вами появилась симпатичная черепашка, то значит все нормально. Не закрывайте это окно, оно еще нам пригодится. Чтобы было не так скучно, откройте новый терминал и введите следующее:
rosrun turtlesim turtle_teleop_key
Из этого терминала теперь можно поуправлять рептилией.
Процесс установки на других ОС не намного сложнее, но, к сожалению, гораздо менее стабильный (на Fedora 15, например, мне завести так и не удалось). Можно только порекомендовать писать баг-репорты, публиковать патчи и будем всем счастье.
Основные понятия
Начнем с рассмотрения базовых концепций файловой системы (ФС) ROS.
Пакетом
(package) называется наименьшая единица ФС. Представляет собой директорию, содержащую в себе какие-либо данные, библиотеки, исполняемые и конфигурационные файлы и т.д. и т.п., логически объединенные в какой-то полезный модуль. Цель такого структурирования совершенно прозрачна — повышение юзабилити и возможности повторного использования.
Структура пакета выглядит следующим образом:
- bin/: скомпилированные бинарники
- include/package_name: заголовочные файлы для C++ (обязательно должны описываться в manifest.xml!)
- msg/: типы сообщений
- src/package_name/: исходный код на С++ и скрипты на Python’е, экспортируемые в другие пакеты
- srv/: типы сервисов, предоставляемых пакетом
- scripts/: скрипты на Python’е
- CMakeLists. txt: CMake файл для сборки пакета
- manifest.xml: манифест пакета
- mainpage.dox: Doxygen-документация
В свою очередь, пакеты объединяются в
стэки. На картинке вы можете увидеть пример такой структуры.
Как видите, ROS обладает довольно сложной файловой системой и для того, чтобы не забивать себе голову длиннющими путями к различным директориям, пользователям предоставляют ряд утилит.
rospack find [pack_name] — выдает полный путь до директории с пакетом
crady@cradyLap:~$ rospack find rviz
/opt/ros/electric/stacks/visualization/rviz
rosstack find [pack_name] — тоже самое, но уже для стэка
crady@cradyLap:~$ rosstack find navigation
/opt/ros/electric/stacks/navigation
Это, так сказать, статика. Динамика в ROS описывается
узлами(node) и
шинами(topic).
Узел
— это запущенный процесс, который умеет общаться с другими процессами.
Шина
— именованный канал, соединяющая различные узлы.
Узлы и шины формируют асинхронный механизм обмена данными. Если у вас еще открыто окно с черепашкой, то вы это сейчас сможете еще и увидеть. Если закрыто — то где-то выше написано, как все вернуть на место.
Откройте третий терминал и введите команду
rxgraph
В новом окне вы увидете, какие узлы сейчас активны и через какие шины они между собой общаются. Если же вы хотите еще и послушать, чего это они там обсуждают, то вам понадобиться следующая команда:
rostopic echo /turtle1/command_velocity
Подвигайте черепаху и увидете, как в шине /turtle1/command_velocity появляются команды.
Заключение
На этом, пожалуй, на сегодня все. Впереди еще сервисы, параметры, детальные объяснения сообщений и шин, а сейчас же самое время наградить одолевших основы ROS бутылочкой холодного-того-самого. )
Полезные ссылки:
- www. ros.org/wiki — штаб-квартира пользователей и разрабочиков
- answers.ros.org/questions — коллективный разум поможет вам с любыми проблемами (но, все же, не выходящими за пределы ROS)
ROS · Clover
Основная статья: http://wiki.ros.org
ROS – это широко используемый фреймворк для создания сложных и распределенных робототехнических систем.
УстановкаОсновная статья: http://wiki.ros.org/melodic/Installation/Ubuntu
ROS уже установлен на образе для RPi.
Для использования ROS на компьютере рекомендуется ОС Ubuntu Linux (либо виртуальная машина, например Parallels Desktop Lite или VirtualBox).
КонцепцииНодыДля дистрибутива ROS Melodic рекомендуется Ubuntu версии 18.04.
Основная статья: http://wiki.ros.org/Nodes
ROS-нода – это специальная программа (обычно написанная на Python или C++), которая взаимодействует с другими нодами посредством ROS-топиков и ROS-сервисов. Разделение сложных робототехнических систем на изолированные ноды дает определенные преимущества: понижается связанность кода, повышается переиспользуемость и надежность.
Очень многие робототехнические библиотеки и драйвера выполнены именно в виде ROS-нод.
Для того, чтобы превратить обычную программу в ROS-ноду, необходимо подключить к ней библиотеку rospy
или roscpp
и добавить инициализирующий код.
Пример ROS-ноды на языке Python:
import rospy
rospy.init_node('my_ros_node')
rospy.spin()
ТопикиОсновная статья: http://wiki.ros.org/Topics
Топик – это именованная шина данных, по которой ноды обмениваются сообщениями. Любая нода может опубликовать сообщение в произвольный топик, а также подписаться на произвольный топик.
Пример публикации сообщения типа std_msgs/String
(строка) в топик /foo
на языке Python:
from std_msgs. msg import String
foo_pub = rospy.Publisher('/foo', String, queue_size=1)
foo_pub.publish(data='Hello, world!')
Пример подписки на топик /foo
:
def foo_callback(msg):
print(msg.data)
rospy.Subscriber('/foo', String, foo_callback)
Также, существует возможность работы с топиками с помощью утилиты rostopic
. Например, с помощью следующей команды можно просматривать сообщения, публикуемые в топик /mavros/state
:
rostopic echo /mavros/state
СервисыОсновная статья: http://wiki.ros.org/Services
Сервис – это некоторый аналог функции, которая может быть вызвана из одной ноды, а обработана в другой. У сервиса есть имя, аналогичное имени топика, и 2 типа сообщений: тип запроса и тип ответа.
Пример вызова ROS-сервиса из языка Python:
from clover.srv import GetTelemetry
get_telemetry = rospy.ServiceProxy('get_telemetry', srv. GetTelemetry)
telemetry = get_telemetry()
С сервисами можно также работать при помощи утилиты rosservice
. Так можно вызвать сервис /get_telemetry
из командной строки:
rosservice call /get_telemetry "{frame_id: ''}"
Больше примеров использования сервисов для автономных полетов квадрокоптера Клевер можно посмотреть в документации ноды simple_offboard.
Работа на нескольких машинахОсновная статья: http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials/MultipleMachines.
Преимуществом использования ROS является возможность распределения нод на несколько машин в сети. Например, ноду, осуществляющую распознавание образом на изображении можно запустить на более мощном компьютере; ноду, управляющую коптером можно запустить непосредственно на Raspberry Pi, подключенном к полетному контроллеру и т. д.
ros — с английского на русский
RoS — ist die Abkürzung für: Reactive Oxygen Species, englisch für Reaktive Sauerstoffspezies, früher als „Sauerstoffradikale“ bezeichnet ReactOS, ein freies Betriebssystem Real Time Operating System, englisch für Echtzeitbetriebssystem Reformierte… … Deutsch Wikipedia
Ros — ist die Abkürzung für: Reactive Oxygen Species, englisch für Reaktive Sauerstoffspezies, früher als „Sauerstoffradikale“ bezeichnet ReactOS, ein freies Betriebssystem Real Time Operating System, englisch für Echtzeitbetriebssystem Reformierte… … Deutsch Wikipedia
ROS — ist die Abkürzung für: Raggruppamento Operativo Speciale italienische Spezialpolizeieinheit Reactive Oxygen Species, englisch für Reaktive Sauerstoffspezies, früher als „Sauerstoffradikale“ bezeichnet ReactOS, ein freies Betriebssystem Real Time… … Deutsch Wikipedia
Ros — or ROS may refer to: * Ros River, Ukraine * Lake Roś, Poland * Edmundo Ros, musician * Ros (vehicles), a Greek light truck manufacturer * RoS (computing), request for a service running dormant on a computer cluster * Ros Sereysothea, a Cambodian… … Wikipedia
ros — ● ros ou rot nom masculin (ancien français ros, roseau) Peigne placé sur le battant du métier à tisser, et entre les dents duquel on place un ou plusieurs fils de chaîne. ⇒ROS, subst. masc. TISS., vieilli. Peigne placé sur le battant du métier à… … Encyclopédie Universelle
Ros — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. {{{image}}} Sigles d une seule lettre Sigles de deux lettres > Sigles de trois lettres … Wikipédia en Français
Ros — Saltar a navegación, búsqueda Ros es una localidad situada en la provincia de Burgos, comunidad autónoma de Castilla y León (España), comarca de Odra Pisuerga, ayuntamiento de Valle de Santibáñez. Contenido 1 Datos generales 2 Situación… … Wikipedia Español
ROS — [Abk. für Resident Operating System, dt. »residentes Betriebssystem«], Betriebssystem, das nicht von einem Datenträger geladen wird und bereits kurz nach dem Einschalten zur Verfügung steht. Ein ROS befindet sich meist in einem ROM und wird von … Universal-Lexikon
ROS — ACCOUNTING abbreviation for return on sales * * * ROS UK US noun [C or U] FINANCE, ACCOUNTING ► ABBREVIATION for RETURN ON SALES(Cf. ↑return on sales) … Financial and business terms
ros — ROS, ROÁSĂ, roşi, roase, adj. 1. Distrus (la suprafaţă) prin acţiunea lentă a unui agent exterior; uzat, deteriorat; subţiat, măcinat. ♦ fig. Care a avut mult de a face cu…, care e plictisit de…, care e consumat de… 2. fig. Mâncat, măcinat … Dicționar Român
ros|y — «ROH zee», adjective, ros|i|er, ros|i|est. 1. a) like a rose; pinkish red; rose red: »a rosy cloud, the rosy tints of sunset. b) … Useful english dictionary
Catkin ROS
При использовании операционной системы Robotics в какой-то момент вы захотите разработать свое программное обеспечение. Для версии ROS1, которая находится на обслуживании до 2025 года, вы будете использовать Catkin для компиляции своих проектов. Если вы не планируете программировать самостоятельно, обратите внимание, что вам, возможно, придется компилировать программное обеспечение других людей, поэтому изучение основ будет полезно в любом случае. В случае, если вы уже перешли на ROS2, вы будете использовать colcon, чтобы сделать то же самое.
Что такое Catkin?
Этот инструмент разработан для ROS, операционной системы робототехники, командой разработчиков инструментов ROS. В нем есть множество инструментов для создания вашего проекта робототехники. Использование его будет необходимо, если вы разрабатываете роботов с использованием ROS. Вы должны знать, что за последние несколько лет появилось несколько поколений этих инструментов. Значит, нужно выбирать самое новое! Catkin устанавливается с полным дистрибутивом ROS noetic; все, о чем вам нужно позаботиться, это конфигурация. Вам необходимо установить правильную среду для запуска Catkin.
Настройка каталога/среды
Создайте каталог с подкаталогом src/ внутри MyRob/src. Примеры взяты из учебника для начинающих.
catkin_make создаст CMakelists.txt в каталоге src. Они указывают на другие файлы, составляющие проект.
Затем вы хотите создать свои пакеты.
Зайдите в каталог src
catkin_createpkg $ catkin_createpkg beginner_tutorials std_msgs ropy roscpp
Обратите внимание на ошибку в команде. Это создает все, как если бы вы не ошиблись. Вы можете найти результат в файлах с помощью grep.
$ grep -r ropy ubuntu@noetic:/home/ubuntu/catkin_ws/src/beginner_tutorials $ grep -r ropy.
./CMakeLists.txt: ropy ./CMakeLists.txt:# CATKIN_DEPENDS ropy roscpp std_msgs ./package.xml: ropy ./package.xml: ropy ./package.xml: ropy
Следующая компиляция завершится ошибкой. Теперь у вас есть два варианта: отредактировать файлы или удалить весь каталог. Сценарий обычно выполняется быстро, поэтому проще всего удалить и повторно запустить команду create. После устранения этих ошибок вы продолжаете сборку пакета. В любом случае, когда вы исправите это, перейдите в корень рабочей области и снова запустите catkin_make. При переходе к любому проекту вы всегда будете возвращаться в корень рабочей области, чтобы создать весь проект. Это только гарантирует, что все существует правильно, есть несколько хитрых уловок, чтобы вам не приходилось каждый раз перекомпилировать весь проект.
$ cd ~catkin_ws/ $ catkin_make
Если на этот раз это удастся, вы только что создали свой первый пакет. Не забудьте исправить файл package.xml. Вероятно, вам следует правильно указать свое имя и лицензию. Настроек больше, все они понятны.
Небольшой проект
Теперь сделайте это снова в новом каталоге и создайте свой проект. Или еще лучше: для практики возьмите проект с GitHub, посмотрите, куда он идет, а затем начните изменять его по своему вкусу. Для этого вы можете создать рабочую область для catkin с каталогом src. В исходном каталоге вы копируете в каталоги исходного кода. В приведенном выше примере вам нужно сделать два шага: клонировать каталог и запустить catkin_make.
$ cd /src $ git clone https://github.com/crkaushik93/Go-Chase-It-RSEND-Project-2.git $ cd .. $ catkin_make
Чтобы сделать дерево менее глубоким, вы можете переместить каждый подкаталог на один шаг вверх, но это необязательно. Последняя команда выполнит поиск в каталоге src/ и найдет весь код.
Установка
Обычно вы не устанавливаете пакеты только в систему разработки. Однако вы запускаете установку, чтобы создать среду установки и среду разработки. Команда catkin_make создает их за вас. По мере продвижения вы должны использовать один для разработки, а другой – для тестирования. При прямой установке будут созданы ваши каталоги, включая сценарии для инициализации сред.
У вас не будет файлов, установленных в вашей системе, только в каталоге проекта. Это здорово, потому что все, что вам нужно сделать, это запустить настройку и начать тестирование.
$ source devel/setup_bash
Или же…
$ source install/setup_bash
Первый – это запустить тестирование и выяснить, какие ошибки вы вложили в свой код.
Только ROS?
Итак, это действительно только для ROS1? Да, catkin предназначен только для библиотек ROS1. Следует отметить, что большая часть работы – это cmake. Вы сможете перенести многие практики в другие проекты, использующие CMake. Вам нужно только выполнить больше работы, поскольку Catkin упростил для вас многие задачи. Для ROS2 многое схоже, но решения более усовершенствованы и имеют больше функций, позволяющих контролировать объем компиляции каждый раз. Вы также можете программировать на обоих уровнях ROS, между ними существует мост!
Заключение
Catkin – это очень мощный и универсальный набор инструментов, который значительно упрощает вашу работу и позволяет справиться с трудностями разработки кода робототехники. Однако практики – отличный способ узнать больше о программировании. Таким образом, даже если ваш проект робота предназначен только для вашего ближайшего окружения и имеет право хвастаться, вы можете извлечь пользу из знаний для других проектов.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
ROS для начинающих: что такое ROS?
Итак, в остальных уроках мы будем предполагать, что у вас есть доступ (или вы хотите иметь доступ) к роботу, который ROSified. ROS — это операционная система роботов. Даже если так и сказано, ROS не является реальной операционной системой, поскольку она работает поверх Linux Ubuntu. ROS — это фреймворк поверх O.S. что позволяет абстрагировать оборудование от программного обеспечения. Это означает, что вы можете думать о программном обеспечении для всего оборудования робота. И это хорошая новость для вас, потому что это означает, что вы действительно можете создавать программы для роботов, не имея дело с оборудованием.Ага!РОС ДЛЯ СЕРВИСНЫХ РОБОТОВ
ROS становится стандартом в программировании робототехники , по крайней мере, в секторе сервисных роботов. Изначально ROS зародилась в университетах, но быстро распространилась в деловой мир. С каждым днем все больше и больше компаний и стартапов основывают свой бизнес на ROS. До появления ROS каждый робот нужно было программировать с использованием собственного API производителя. Это означает, что если вы изменили роботов, вам пришлось бы заново запускать все программное обеспечение, помимо изучения нового API. Кроме того, вам нужно было много знать о том, как взаимодействовать с электроникой робота, чтобы понять, как работает ваша программа. Ситуация была похожа на ситуацию с компьютерами 80-х годов, когда на каждом компьютере была своя собственная операционная система, и вам приходилось создавать одну и ту же программу для всех типов компьютеров. ROS предназначена для роботов, как Windows для ПК или Android для телефонов. Имея робота, адаптированного для ROS, то есть робота, работающего на ROS, вы можете создавать программы, которые могут использоваться разными роботами.Вы можете создать программу навигации, которая заставляет робота двигаться без столкновений, для четырехколесного робота, построенного компанией A, а затем использовать тот же точный код для перемещения двухколесного робота, построенного компанией B… или даже использовать его на дроне от компании C.НЕКОТОРЫЕ ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Какая операционная система должна использоваться с ROS?
ROS работает в Linux Ubuntu или Linux Debian. Экспериментальная поддержка уже существует для OSX и Gentoo, а версия для Windows находится в стадии разработки, но мы действительно не рекомендуем вам их использовать, если вы не являетесь экспертом.Посетите эту страницу для получения дополнительной информации о том, как использовать ROS в этих системах. Если вы не знаете, как работать с Linux, я рекомендую вам начать с этого бесплатного курса Linux для робототехники.КАК РАЗРАБОТАТЬ ДЛЯ РОБОТОВ С ROS
Теперь, если вы уверены, что хотите стать разработчиком робототехники, в этой серии руководств по ROS вы найдете шаги, которые вы можете предпринять, чтобы стать разработчиком ROS. Мы разделили серию руководств на следующие разделы, которые должны охватывать весь процесс разработки: • Настройка • Обучение • Кодировка • Тестирование Пойдем, по одному.[irp posts = ”14751 ″ name =” ROS для начинающих: как изучить ROS ”] Чтобы получить доступ к полному руководству, нажмите оранжевую кнопку ниже или перейдите на сайт RobotIgniteAcademy.com.ROS | ROS 2 для микроконтроллеров
МиссияУстранение разрыва между микроконтроллерами с ограниченными ресурсами и более крупными процессорами в роботизированных приложениях, основанных на операционных системах роботов.
Почему микроконтроллеры?
Микроконтроллеры используются практически в каждом роботизированном продукте.Типичные причины:
- Доступ к оборудованию
- Жесткий режим реального времени с малой задержкой
- Энергосбережение
Другая важная причина — безопасность, но учтите, что micro-ROS не разрабатывается в соответствии с какими-либо стандартами безопасности.
Основные характеристики- Оптимизированный для микроконтроллера клиентский API, поддерживающий все основные концепции ROS
- Полная интеграция с ROS 2
- Чрезвычайно ограниченное по ресурсам, но гибкое промежуточное ПО
- Поддержка нескольких ОСРВ с помощью общей системы сборки
- Разрешающая лицензия
- Яркое сообщество и экосистема
- Долгосрочная ремонтопригодность и совместимость
Архитектура стека micro-ROS соответствует архитектуре ROS 2.Темно-синие компоненты разработаны специально для micro-ROS. Голубые компоненты взяты из стандартного стека ROS 2.
Начало работыНаши руководства и демонстрации помогут вам быстро начать работу с micro-ROS. Базовые учебные пособия можно выполнять даже без микроконтроллера.
Исходный код
Исходный код можно найти на github.com / micro-ROS. Он поставляется под разрешающей лицензией Apache 2.0, как и стандартный стек ROS 2.
Первичный репозиторий — это micro_ros_setup, который предоставляет сценарии командной строки для создания вашего первого приложения micro-ROS.
Разработали новую функцию или нашли ошибку? Мы отвечаем как на пул-реквест, так и на билеты.
Дизайн
Этот сайт представляет собой хранилище статей, предназначенных для информирования и руководства разработкой ROS 2.Цель проекта ROS 2 — максимально использовать преимущества ROS 1 и улучшить то, чего нет.
Если вы хотите внести свой вклад в этот сайт, посетите страницу, чтобы узнать, как это сделать. Если вы хотите внести свой вклад в проект ROS 2, см. Эту страницу для получения более подробной информации.
Лучшим списком рассылки для обсуждения этих тем является [email protected], список рассылки Специальной группы по интересам ROS следующего поколения. Вы можете просмотреть архивы здесь.
Вот список статей (официальных документов), которые были написаны на данный момент.Эти статьи должны послужить отправной точкой для всех, кто хочет присоединиться к обсуждению различных тем, связанных с ROS 2.
Обзор
Почему ROS 2?
В этой статье описаны причины внесения критических изменений в ROS API, отсюда и версия 2.0.
Истории, способствующие развитию
В этой статье собраны некоторые истории, которые определяют направление функций в ROS.
Система сборки «ament_cmake» и мета-инструмент сборки «ament_tools»
В этой статье описывается система сборки «ament_cmake» и мета-инструмент сборки «ament_tools».
Универсальный строительный инструмент
В этой статье описывается смысл универсального инструмента сборки.
Изменения между ROS 1 и ROS 2
В этой статье представлен обзор изменений, внесенных в ROS 2 по сравнению с ROS 1.
Промежуточное ПО
РОС на ДДС
В этой статье приводится аргумент в пользу использования DDS в качестве промежуточного программного обеспечения для ROS, описываются плюсы и минусы этого подхода, а также рассматривается влияние использования DDS на взаимодействие с пользователем и API кода.Результаты прототипа «ros_dds» также суммируются и используются при исследовании проблемы.
Интерфейс промежуточного программного обеспечения ROS 2
В этой статье описываются причины использования абстрактного интерфейса промежуточного программного обеспечения между ROS и конкретной реализацией промежуточного программного обеспечения. В нем будут описаны целевые варианты использования, а также их требования и ограничения. На основе этого объясняется разработанный интерфейс промежуточного программного обеспечения.
Сопоставление узла с участником
В этой статье анализируется влияние на производительность принудительного сопоставления «один-к-одному» между узлами ROS и участниками DDS и предлагаются альтернативные подходы к реализации.
ROS QoS — крайний срок, работоспособность и срок службы
В этой статье приводятся аргументы в пользу добавления параметров QoS Deadline, Liveliness и Lifespan в ROS. В нем излагаются требования и исследуются способы интеграции с существующей базой кода.
Интерфейсы
Определение интерфейса
В этой статье описывается формат файла, описывающий структуры данных, которыми компоненты ROS 2 обмениваются для взаимодействия друг с другом.
Сопоставление между типами интерфейса ROS и типами IDL DDS
В этой статье определяется соответствие между типами интерфейса ROS и типами DDS.
Сгенерированные интерфейсы C ++
В этой статье описывается сгенерированный код C ++ для интерфейсов ROS 2.
Сгенерированные интерфейсы Python
В этой статье описывается сгенерированный код Python для интерфейсов ROS 2.
IDL — определение интерфейса и отображение языков
Здесь описывается определение интерфейсов с использованием подмножества языка определения интерфейсов (IDL).
Определение интерфейса с использованием файлов .msg / .srv / .action
В этой статье описывается формат файла из ROS 1, описывающий структуры данных, которыми обмениваются компоненты ROS для взаимодействия друг с другом.
Безопасность
ROS 2 Интеграция DDS-Security
Robotics полна экспериментов: оценивает различное оборудование и программное обеспечение, продвигает то, что работает, и отбирает то, что не работает.ROS был разработан так, чтобы быть гибким, чтобы позволить эти эксперименты; чтобы существующие компоненты можно было легко комбинировать с новыми или заменять другими. В ROS 1 эта гибкость ценилась превыше всего за счет безопасности. Благодаря тому, что ROS 2 спроектирован на основе DDS, он может сохранить эту гибкость, одновременно получая возможность защиты за счет правильного использования спецификации DDS-Security. В этой статье описывается, как ROS 2 интегрируется с DDS-Security.
Политики контроля доступа ROS 2
В этой статье описывается формат политики, используемый для управления доступом при защите подсистемы ROS.
Анклавы безопасности ROS 2
В этой статье описывается интеграция анклавов безопасности.
ROS 2 Модель угрозы роботизированных систем
В этом документе описываются проблемы безопасности, с которыми могут столкнуться роботизированные системы, построенные с использованием ROS 2. В первом разделе описаны потенциальные угрозы для систем ROS 2. Во втором разделе описаны возможные атаки и способы их устранения на эталонной платформе (TurtleBot 3). Третий касается потенциальных атак, смягчения и некоторых предварительных результатов в промышленной эталонной платформе (модульный робот MARA).
Без категории
ROS на ZeroMQ и друзья
В этой статье приводится аргумент в пользу использования ZeroMQ и других библиотек для реализации нового современного промежуточного программного обеспечения для ROS. В этой статье также рассматриваются результаты прототипа на основе ZeroMQ, созданного OSRF.
Дизайн RPC API в ROS
Эта статья представляет собой исследование возможных шаблонов проектирования для следующего поколения интерфейсов удаленного вызова процедур ROS.Здесь мы сосредоточимся на указании пользовательского API и оставим реализацию без указания. Ожидается, что существует одна или несколько реализаций RPC, которые можно использовать, например Apache Thrift, ROS RPC или MsgPack.
Расчет параметров API в ROS
В этой статье предлагается дизайн интерфейсов для взаимодействия с параметрами в ROS 2. Мы сосредотачиваемся здесь на определении дизайна системы и оставляем реализацию неопределенной.
Поддержка Unicode
В этой статье описывается, как ROS 2 будет поддерживать отправку многобайтовых символьных данных с использованием стандарта Unicode.Он также описывает, как такие данные будут отправляться через мост ROS 1.
Введение в системы реального времени
Эта статья представляет собой краткий обзор требований к вычислениям в реальном времени и методов достижения производительности в реальном времени.
Предложение по внедрению систем реального времени в ROS 2
Предложение по тестируемому подходу к требованиям к производительности в реальном времени в ROS 2.
Часы и время
В этой статье описываются примитивы ROS для поддержки программирования, которые могут выполняться как в реальном времени, так и в моделированном времени, которое может быть быстрее или медленнее.
Сопоставление названий тем и услуг с DDS
В этой статье описывается предлагаемое сопоставление между темой ROS и именами служб с темами и именами служб DDS.
Переназначение имен
Темы, параметры и услуги идентифицируются по именам. Имена жестко запрограммированы в узлах ROS, но их можно изменить во время выполнения путем переназначения. Без переназначения каждый экземпляр узла потребовал бы изменений в коде. В этой статье описаны требования, обоснование и механизмы переназначения имен в ROS 2.
Система запуска ROS 2
Система запуска в ROS помогает пользователю описать конфигурацию своей системы, а затем выполнить ее, как описано. Конфигурация системы включает в себя, какие программы запускать, где их запускать, какие аргументы их передавать, а также специальные соглашения ROS, которые упрощают повторное использование компонентов в системе, предоставляя им разные конфигурации. Кроме того, поскольку система запуска — это процесс (или набор процессов), который выполняет процессы пользователя, она отвечает за мониторинг состояния запущенных процессов, а также за отчетность и / или реагирование на изменения в состоянии этих процессов. процессы.
ROS 2 Запуск формата XML
Формат XML для декларативного описания запуска в системе запуска ROS 2.
Статические описания запуска ROS 2 — Рекомендации по реализации
Система запуска в ROS 2 нацелена на поддержку расширения статических описаний, чтобы легко позволить как раскрывать новые функции базовой реализации, которая может быть расширяемой, так и не быть расширяемой, так и вводить новые языки разметки.В этом документе обсуждается несколько подходов к реализации.
Аргументы командной строки ROS
В этой статье описаны аргументы командной строки узлов ROS 2 и их синтаксис.
Руководство по переходу с ROS 1
Эта статья перемещена на https://index.ros.org/doc/ros2/Contributing/Migration-Guide/.
Действия
Действия — один из трех основных типов взаимодействия между узлами ROS.В этой статье описаны требования к действиям, их отличие от ROS 1 и способы их передачи.
Кросс-компиляция пакетов ROS 2
Эта статья представляет собой проектное предложение по разработке инструмента ROS 2, который настраивает и управляет средами системного root для кросс-компиляции с целью обеспечения простоты и расширяемости. Также предлагается расширение поддержки новых конфигураций кросс-компиляции с использованием миксинов colcon.
Обнаружение топологии и согласование связи
В этой статье излагаются логические компоненты и возможности системы обнаружения и согласования транспорта.Эта статья была написана, чтобы попытаться понять различные возможности реализации промежуточного программного обеспечения.
Внутрипроцессные коммуникации в ROS 2
Описание текущего механизма внутрипроцессного взаимодействия в ROS 2 и его недостатков. Предложение по дизайну для улучшенной реализации. Результаты экспериментов.
Управляемые узлы
В этой статье описывается концепция узла с управляемым жизненным циклом.Он направлен на документирование некоторых вариантов поддержки узлов управления жизненным циклом d в ROS 2. Он был написан с учетом существующего дизайна клиентской библиотеки ROS 2 C ++ и, в частности, текущего дизайна исполнителей.
Пакетная документация
В этой статье описываются требования и структура системы документации ROS 2 для отдельных пакетов.
ROS 2 Политика качества обслуживания
В этой статье описывается подход к предоставлению политик QoS (качества обслуживания) для ROS 2.
Внешняя настраиваемость политик QoS.
В этой статье описывается механизм, позволяющий перенастроить параметры QoS во время запуска.
ROS 2 Исследование сообщений
В этой статье отражены исследования, проведенные в отношении компонента сериализации, включая обзор текущей реализации в ROS 1 и альтернатив для ROS 2.
Уникальные сетевые потоки
Включить уникальные идентификаторы сетевого потока для издателей и подписок в узлах связи
Нулевое копирование через заемные сообщения
Эти статьи не закончены или, возможно, еще даже не начаты:
stereolabs / zed-ros-wrapper: оболочка ROS для ZED SDK
Этот пакет позволяет использовать стереокамеру ZED с ROS.Он выводит левое и правое изображения камеры, карту глубины, облако точек, информацию о позе и поддерживает использование нескольких камер ZED.
Дополнительная информация
Начало работы
Предварительные требования
или
Сборка программы
zed_ros_wrapper — это пакет-сережка. Это зависит от следующих пакетов ROS:
- nav_msgs
- tf2_geometry_msgs
- message_runtime
- сережка
- roscpp
- stereo_msgs
- rosconsole
- robot_state_publisher
- urdf
- sensor_msgs
- image_transport
- Рослинт
- диагностическое обновление
- dynamic_reconfigure
- tf2_ros
- message_generation
- нодлет
Откройте терминал, клонируйте репозиторий, обновите зависимости и соберите пакеты:
$ cd ~ / catkin_ws / src
$ git clone https: // github.com / stereolabs / zed-ros-wrapper.git
$ cd ../
$ rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y
$ catkin_make -DCMAKE_BUILD_TYPE = Выпуск
$ source ./devel/setup.bash
Запускаем программу
Для запуска узла ZED используйте
ZED камера:
$ roslaunch zed_wrapper zed.launch
ZED Мини-камера:
$ roslaunch zed_wrapper zedm.launch
ZED2 камера:
$ roslaunch zed_wrapper zed2.запуск
Чтобы выбрать ZED по его серийному номеру:
$ roslaunch zed_wrapper zed.launch serial_number: = 1010 # заменить 1010 фактическим серийным номером
Рвиз визуализация
Примеры файлов запуска для запуска предварительно настроенной среды Rviz для визуализации данных с камер ZED, ZED Mini и ZED 2 представлены в репозитории zed-ros-examples
Запись SVO
Запись SVO может быть запущена и остановлена во время работы узла ZED с помощью службы start_svo_recording
и службы stop_svo_recording
.Подробнее
Обнаружение объекта
SDK v3.0 представляет модуль обнаружения и отслеживания объектов. Модуль обнаружения объектов доступен только с камерой ZED 2 .
Обнаружение объектов может быть включено автоматически , когда узел начинает устанавливать параметр object_detection / od_enabled
на true
в файле zed2.yaml
.
Обнаружение объектов можно включить / отключить вручную вызовом служб start_object_detection
и stop_object_detection
.
Пространственное картирование
Пространственное сопоставление может быть включено автоматически, когда узел начинает устанавливать параметр mapping / mapping_enabled от
до true
в файле common.yaml
.
Пространственное сопоставление можно включить / отключить вручную, вызвав службы start_3d_mapping
и stop_3d_mapping
.
Диагностика
Узел ZED публикует диагностическую информацию, которая может использоваться роботизированной системой с помощью узла Diagnostic_aggregator.
С помощью подключаемого модуля rqt
Runtime monitor
можно получить всю диагностическую информацию, проверяя, что узел
работает как положено.
2D режим
Для роботов, движущихся по плоской поверхности, можно активировать «2D режим» (параметр tracking / two_d_mode
в common.yaml
).
Значение координаты Z для одометрии и позы будет иметь фиксированное значение (параметр tracking / fixed_z_value
в common.yaml
).
Крен, тангаж и относительные скорости будут зафиксированы на нуле.
Примеры и учебные пособия
Примеры и учебные пособия приведены для лучшего понимания того, как использовать оболочку ZED и как интегрировать ее в структуру ROS.
См. Репозиторий zed-ros-examples
Примеры
Наряду с самой оболочкой и дисплеем Rviz предоставляется несколько примеров для взаимодействия ZED с другими пакетами ROS:
Учебники
Предлагается несколько руководств, чтобы понять, как использовать узел ZED в среде ROS:
Начало работы с ROS и ZED
Оболочка ZED ROS позволяет использовать стереокамеры ZED с ROS.Предоставляет доступ к следующим данным:
- Левое и правое исправленные / не исправленные изображения
- Карта глубины
- Цветное трехмерное облако точек
- Визуальная одометрия: положение и ориентация камеры
- Отслеживание позы: положение и ориентация камеры фиксированы и объединены с данными IMU (только ZED-M и ZED2)
- Пространственное отображение: объединенное трехмерное облако точек
- Данные датчиков: акселерометр, гироскоп, барометр, магнитометр, внутренние датчики температуры (только ZED 2)
Установка
Предварительные требования
Соберите пакеты
Оболочка ZED ROS доступна на GitHub и разделена на два репозитория:
- zed-ros-wrapper: основной пакет, который предоставляет узел ZED ROS Wrapper
- zed-ros-examples: пакет поддержки, содержащий примеры и руководства по использованию ZED ROS Wrapper
Мы предлагаем установить основной пакет на робота и использовать примеры на настольном ПК, чтобы быть уверенным во многих функциях, предоставляемых оболочкой ROS.Таким образом, установка робота будет чистой, и многие зависимости, требуемые в примерах, не будут установлены на нее.
зед-рос-обертка
zed-ros-wrapper — это пакет-сережка, который зависит от следующих пакетов ROS:
- nav_msgs
- tf2_geometry_msgs
- message_runtime
- сережка
- roscpp
- stereo_msgs
- rosconsole
- robot_state_publisher
- urdf
- sensor_msgs
- image_transport
- Рослинт
- диагностическое обновление
- dynamic_reconfigure
- tf2_ros
- message_generation
- нодлет
Примечание: Если вы еще не настроили рабочее пространство для кошек, следуйте этому короткому руководству.
Чтобы установить zed-ros-wrapper , откройте терминал bash, клонируйте репозиторий, обновите зависимости и соберите пакеты:
$ cd ~ / catkin_ws / src
$ git clone https://github.com/stereolabs/zed-ros-wrapper.git
$ cd ../
$ rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y
$ catkin_make -DCMAKE_BUILD_TYPE = Выпуск
$ source ./devel/setup.bash
Примечание: Если вы используете другой консольный интерфейс, например zsh, вам необходимо изменить команду source
следующим образом: echo source $ (pwd) / devel / setup.zsh >> ~ / .zshrc
и исходники ~ / .zshrc
.
Ошибка: Если ошибка с упоминанием /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libEGL.so
блокирует компиляцию, используйте следующую команду для восстановления символической ссылки libEGl перед перезапуском команды catkin_make
:
# Только при ошибке libEGL
$ sudo rm /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libEGL.so; sudo ln /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libEGL.so.1 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libEGL.so
zed-ros-examples
Репозиторий zed-ros-examples
представляет собой набор пакетов catkin.Они зависят от следующих пакетов ROS:
- сережка
- zed_wrapper
- sensor_msgs
- roscpp
- nav_msgs
- geometry_msgs
- ar_track_alvar
- ar_track_alvar_msgs
- нодлет
- depthimage_to_laserscan
- rtabmap
- rtabmap_ros
- rviz_imu_plugin
- рвиз
Чтобы установить все пакеты, откройте терминал, клонируйте репозиторий, обновите зависимости и соберите пакеты:
$ cd ~ / catkin_ws / src
$ git clone https: // github.com / stereolabs / zed-ros-examples.git
$ cd ../
$ rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y
$ catkin_make -DCMAKE_BUILD_TYPE = Выпуск
$ source ./devel/setup.bash
Запуск узла ZED
ZED доступен в ROS как узел, который публикует свои данные по темам. Вы можете прочитать полный список доступных тем здесь.
Откройте терминал и используйте roslaunch
для запуска узла ZED:
- ZED камера:
$ roslaunch zed_wrapper zed.запуск
- ZED Mini камера:
$ roslaunch zed_wrapper zedm.launch
- ZED 2 камера:
$ roslaunch zed_wrapper zed2.launch
Примечание: Вы можете установить свои собственные параметры конфигурации, изменив файл param / common.yaml
, param / zed.yaml
, param / zedm.yaml
и param / zed2.yaml
, как описано в документация по параметрам.
Отображение данных ZED
Использование RVIZ
RVIZ — полезный инструмент визуализации в ROS.Используя RVIZ, вы можете визуализировать левое и правое изображения ZED, глубину, облако точек и трехмерную траекторию.
Запустите оболочку ZED вместе с RVIZ, используя следующие команды, доступные, если вы установили репозиторий zed-ros-examples
:
$ roslaunch zed_display_rviz display_zed.launch
Если вы используете камеру ZED-M, вы можете визуализировать дополнительную информацию о данных IMU, используя следующую команду:
$ roslaunch zed_display_rviz display_zedm.запуск
Если вы используете камеру ZED2, вы можете визуализировать дополнительную информацию о датчиках окружающей среды:
$ roslaunch zed_display_rviz display_zed2.launch
Примечание: Если вы еще не настроили собственный интерфейс RVIZ, вы можете найти здесь подробные руководства.
Отображение изображений
Узел ZED публикует как исходное, так и выпрямленное (выровненное) стерео левое и правое изображения. В RVIZ используйте режим предварительного просмотра изображения
и выберите одну из доступных тем изображений.Следуя списку основных тем изображений:
- rgb / image_rect_color : Цветное исправленное изображение (по умолчанию левый датчик)
- rgb / camera_info : Данные калибровки цветной камеры
- rgb_raw / image_raw_color : Цветное не исправленное изображение (по умолчанию левый датчик)
- rgb_raw / camera_info : Неправильные данные калибровки цветовой камеры
- right / image_rect_color : Исправленное изображение правой камеры
- right / camera_info : Данные калибровки правого датчика
- right_raw / image_raw_color : Неисправленное изображение правой камеры
- right_raw / camera_info : Неправильные данные калибровки правого датчика
- уверенность / уверенность_image : карта уверенности как изображение
Примечание: Карта уверенности также доступна в виде 32-битного изображения с плавающей запятой, подписавшись на тему Confidence / Confidence_map .
Отображение глубины
Карта глубины может отображаться в RVIZ со следующей темой:
- depth / depth_registered : 32-битные значения глубины в метрах. RVIZ нормализует карту глубины на 8 бит и отобразит ее как изображение глубины в градациях серого.
Примечание: Режим совместимости OpenNI доступен в файле launch / zed_camera.launch
. Установите openni_depth_mode
на 1
, чтобы получить глубину в миллиметрах и с точностью до 16 бит, и перезапустите узел ZED.
Отображение неравенства
Изображение Disparity доступно при подписке на темы disparity / disparity_image .
Запустите средство просмотра диспаратности, чтобы визуализировать это:
$ rosrun image_view disparity_view image: = disparity / disparity_image
Отображение облака точек
Трехмерное цветное облако точек может отображаться в RVIZ с темой zed / zed_node / point_cloud / cloud_registered .
Добавьте его в RVIZ с point_cloud -> cloud -> PointCloud2 . Обратите внимание, что отображение облаков точек замедляет RVIZ, поэтому откройте новый экземпляр, если вы хотите отобразить другие темы.
Отображение положения и пути
Положение и ориентация ZED в пространстве во времени публикуется в следующих темах:
- odom : Поза одометрии, относящаяся к кадру одометрии (только визуальная одометрия применяется для ZED, визуально-инерционная для ZED-M)
- Поза : Поза камеры, относящаяся к кадру карты (применяется алгоритм полного объединения данных)
- Pose_with_covariance : Поза камеры относится к кадру карты с ковариацией
- path_odom : Последовательность позы одометрии камеры в кадре карты
- path_map : Последовательность поз камеры в кадре карты
Важно: По умолчанию RVIZ не отображает данные одометрии правильно.Откройте вновь созданный объект Odometry в левом списке и установите Position Tolerance и Angle Tolerance на 0 и Keep на 1 .
Запуск с записанным видео SVO
С ZED вы можете записывать и воспроизводить стерео видео в формате .svo. Чтобы записать последовательность, откройте приложение ZED Explorer и нажмите кнопку REC .
Чтобы запустить оболочку ROS с файлом SVO, установите параметр запуска svo_file path в командной строке при запуске пакета:
ZED:
roslaunch zed_wrapper zed.запустить svo_file: = / путь / к / file.svo
ЗЭД-М:
roslaunch zed_wrapper zedm.launch svo_file: = / путь / к / file.svo
ZED2:
roslaunch zed_wrapper zed2.launch svo_file: = / путь / к / file.svo
Важно: Используйте только полные пути к файлу SVO. Относительные пути не допускаются из-за ограничения ROS.
Динамическое изменение конфигурации
Вы можете динамически изменять многие параметры конфигурации во время выполнения узла ZED.
Вы можете установить параметры с помощью команды dynparam set , например:
$ rosrun dynamic_reconfigure dynparam set depth_confidence 80
или вы можете использовать графический интерфейс, предоставляемый стеком rqt
:
$ rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure
Полный список всех доступных динамических параметров доступен здесь
Авторские права © 2021 Stereolabs Inc.Продажи / выручка | 30 101,1 | 33 663,7 | 33,756,5 | 31 058,6 | 23 466,2 | |||||||||||||||||||||||
9 32,35% | — | |||||||||||||||||||||||||||
Стоимость проданных товаров (COGS), вкл. D&A | 29 286,6 | 29 392,2 | 28 848,2 | 25 297.3 | 20,627.7 | |||||||||||||||||||||||
СПТ за исключением D & A | 27,540.1 | 28,077.0 | 27,710.7 | 24,389.8 | 19,790.2 | |||||||||||||||||||||||
Износ и амортизация | 1,746.6 | 1,315.2 | 1,137.4 | 907,6 | 837,5 | |||||||||||||||||||||||
Амортизация | — | 1,192,5 | 1,112.0 | 892,5 | 818,2 | |||||||||||||||||||||||
Амортизация нематериальных активов | — | 122,7 | 25,4 | 15,0 | 19,2 | — | — | |||||||||||||||||||||
COGS Рост | -0,36% | 1,89% | 14,04% | 22,64% | — | |||||||||||||||||||||||
5 | 4 271,5 | 4 908,3 | 5 761,2 | 2 838,5 | ||||||||||||||||||||||||
Рост валового дохода | -80,93% | -12,97% | -14. | 8888 Маржа валовой прибыли2,71% | — | — | — | — | ||||||||||||||||||||
SG&A расходы | 433,5 | 4,979.9 | 5,086,3 | 4,738,3 | 2,975,9 | |||||||||||||||||||||||
Исследования и разработки | — | — | 0,7 | 3,1 | —3 | 5085,6 | 4735,2 | 2975,9 | ||||||||||||||||||||
Рост SGA | -91,30% | -2,09% | 7.34% | 59,22% | — | |||||||||||||||||||||||
Прочие операционные расходы | (314,5) | (629,4) | — | — | 7,4 | 39 | ||||||||||||||||||||||
79,0) | (178,0) | 1022,9 | — | |||||||||||||||||||||||||
Необычные расходы | — | 110,0 | 13,5 | — | 109.1 | |||||||||||||||||||||||
Неоперационные доходы / расходы | — | 2,3 | 87,4 | (19,1) | (11,1) | |||||||||||||||||||||||
Процентный доход 1,4 | 4,3 | 2,3 | ||||||||||||||||||||||||||
Доля в аффилированных компаниях (до вычета налогов) | — | — | — | — | — | 3 | 148,0 | 86,9 | 108,6 | 85,4 | ||||||||||||||||||
Рост процентных расходов | 79,90% | 70,34% | -20,01% | 38% Расходы | 266,3 | 148,0 | 86,9 | 108,6 | 85,4 | |||||||||||||||||||
Капитализированные проценты | — | — | — | .8 | (333,1) | (189,6) | 899,5 | (348,1) | ||||||||||||||||||||
Рост доходов до налогообложения | 230,53% 351039 | -75,69%39 | 9 -75,69%||||||||||||||||||||||||||
Маржа до налогообложения | 1,44% | — | — | — | — | |||||||||||||||||||||||
Налог на прибыль | 117,3 | 38 | .5120,7 | 28,4 | ||||||||||||||||||||||||
Налог на прибыль — текущий внутренний | — | 71,9 | 87,1 | 165,9 | 56,4 | — | — | — | ||||||||||||||||||||
Налог на прибыль — отложенный внутренний | — | (33,5) | 72,4 | (45.3) | (28.0) | |||||||||||||||||||||||
Налог на прибыль — отложенный иностранный | — | — | — | — | — | |||||||||||||||||||||||
— | Налоговые льготы —— | — | ||||||||||||||||||||||||||
Доля в аффилированных компаниях | — | — | — | — | — | |||||||||||||||||||||||
— Прочие после налогообложения | — | — | — | |||||||||||||||||||||||||
Консолидированная чистая прибыль | 317.5 | (371,5) | (349,1) | 778,8 | (376,5) | |||||||||||||||||||||||
Процентные расходы меньшинства | (0,1) | 19,0 | Чистая прибыль | 317,6 | (390,5) | (416,0) | 740,9 | (394,3) | ||||||||||||||||||||
Рост чистой прибыли | 181,33% 6,1039 | 11% | -156,14% | 287,89% | — | |||||||||||||||||||||||
Чистая маржа | 1.06% | — | — | — | — | — | — | — | — | — | ||||||||||||||||||
Дополнительные статьи и прибыль / убыток от продажи активов | — | — | — | — | Эффект — Бухгалтерский учет | — | — | — | — | — | ||||||||||||||||||
Прекращенная деятельность | — | — | — | — | — | — | После экстраординарных | 317.6 | (390,5) | (416,0) | 740,9 | (394,3) | ||||||||||||||||
Предпочтительные дивиденды | — | — | — | — | — | Доступно для Common | 317,6 | (390,5) | (416,0) | 740,9 | (394,3) | |||||||||||||||||
EPS (базовый) | 0,03 | (0.03) | (0,04) | 0,06 | (0,03) | |||||||||||||||||||||||
Рост на акцию (базовый) | 179,88% | 6,11% | -156,25% | 910,2438% | ||||||||||||||||||||||||
Базовые акции в обращении | — | 11570,0 | 11570,0 | 11570,0 | 11570,0 | |||||||||||||||||||||||
EPS (разводненная) | — 9103 | (0,038)04) | 0,06 | (0,03) | ||||||||||||||||||||||||
EPS (разбавленный) Рост | 0,00% | 6,11% | -156,14% | 287,89% | — | |||||||||||||||||||||||
— | 11570,0 | 11570,0 | 11570,0 | 11570,0 | ||||||||||||||||||||||||
EBITDA | 2,442,1 | 1,236,2 | 959.4 | 1,930,5 | 692,7 | |||||||||||||||||||||||
Рост EBITDA | 97,55% | 28,84% | -50,30% | 178,70% | — | 9 | — | — | — | |||||||||||||||||||
EBIT | 695,5 | (79,0) | (178,0) | 1022,9 | — | — | — | Обучение Система программирования