物联网33.物联网开发 - 机器人

Posted 2021-12-14 CodeAllen2021

机器人的结构

其中还包括一些机器人特有的构成要素，例如驱动器和用于驱动的电机驱动等。控制的内容也并非单纯的信号控制，还需要实现运转控制乃至图像识别等大量多样化功能。

然而从整体架构来说，机器人和普通设备一样，都是由输入设备、输出设备，以及控制这两者的控制器这三个要素构成。从这个角度来说，机器人算是一种高度集成了各式设备的机器。也就是说，可以把设备开发过程中的大多数成果都应用到它身上。

构建机器人系统的关键

从软件开发的角度出发，看一下开发机器人系统需要的两个关键点

首先第一点，需要高效利用机器人专用的中间件。就像前文说的那样，机器人开发是一项需要高度整合各种各样设备的工作，如果要从零开始开发机器人系统，那么在技术上、时间上、金钱上都需要投入相当巨大的成本。针对这点，人们将机器人需要的各类软件要素总结在一起，开发出了专门用于机器人的中间件。通过有效使用这类中间件，人们就能够实现高速开发、提升可维护性，以及与外部系统灵活联动等。
第二点，要高效利用网络环境。包括前文介绍过的仓库管理机器人和远端临场机器人在内，机器人很少单独进行某项操作，而是接收外部发来的信息和命令，将这些信息和命令加以组合来执行任务。为了做到这点，我们也需要把机器人连接到网络，就像把前面说的那些物联网设备连接到网络一样，另外还需要准备一个环境来使用那些存在云端服务器上的资源。

机器人专用中间件

此外，最近很多机器人专用中间件还配备了用于搭建系统的开发工具和运动仿真技术等。只要能够高效使用中间件，想必会在极大程度上降低机器人开发的难度。主要的机器人专用中间件有RT 中间件和ROS 两种，下面来具体看一下。

RT 中间件

RT 中间件（RT-Middleware）是一种软件平台规格，它的用途在于把构成机器人的各个要素进行软件模块化，进而整合成机器人系统。

ROS

ROS（Robot Operating System，机器人操作系统）是一个在欧美地区广泛应用的机器人开发开源平台，可以说是当今世界应用最广泛的机器人开发平台。

ROS 的开端要追溯到21 世纪初于斯坦福大学进行的一个个人机器人项目。后来，美国Willow Garage 公司在2007 年开始着手开发ROS，它还开发了PR2 作为研究平台，并逐渐将其提供给全世界的研究机构，从而提高了ROS 的功能性。ROS 与RT 中间件不同，针对ROS 的国际标准化活动很少，但是在一些活跃社团的支持下，ROS 的导入数量不断扩大，正在逐步获得世界性的事实标准的地位。