Roboterapplikationen mit ROS flexibel umsetzen
Individuelle Robotik, aber offen!
Mit dem Open Source Framework ROS kann der Anwender seine eigene Robotersteuerung aus verschiedenen Software-Paketen flexibel zusammenstellen. Die Voraussetzung dafür sind passende Schnittstellen und ein offenes Konzept. ROS-Pakete können ohne spezifisches Expertenwissen für Programmierung eingesetzt werden und bieten so vollkommen neue Möglichkeiten für den Einsatz von Robotern.
Aufgrund seiner Offenheit und Modularität kann das Open Source Framework ROS herstellerübergreifend eingesetzt werden. (Bild: Pilz GmbH & Co. KG)
Genau wie in der Automatisierung geht in der Robotik der Trend in Richtung Offenheit und Interoperabilität. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ist eine Robotersteuerung gefragt, die herstellerübergreifend eingesetzt werden kann. ROS hat seine Stärken in dynamischen Umgebungen, wie beim Navigieren von FTSen, Kollisionsvermeidung oder Greifen von Objekten.
Für den herstellerübergreifenden Einsatz
ROS steht für Robot Operating System und ist ein Open-Source-Framework, um Software für Robotikanwendungen zu schreiben. Das Programmiergerüst besteht aus einer Sammlung von Funktionalitäten, Treibern sowie einer Kommunikationsschicht. Programmierer erstellen in diesem Rahmen eigene Pakete. Die fertigen ROS-Pakete beinhalten bestimmte Funktionen und Treiber und werden den Anwendern über eine gemeinsame Community zur Verfügung gestellt. Das kann z.B. eine Bahnplanung sein, die dann an die individuelle Applikation angepasst wird. Die einzelnen Pakete sind modular, dadurch vielseitig einsetzbar und mit der Hardware unterschiedlicher Hersteller kompatibel. So kann der Anwender seinen bisher eingesetzten Manipulator austauschen und den neuen Manipulator weiterhin mit den ROS-Paketen einsetzen. Die Applikation an sich bleibt gleich.
Von der Forschung in die Industrie
Entstanden ist ROS im Jahr 2007 im Universitäts- und Forschungsumfeld. Dort hat es sich zum Standard für Robotikprojekte entwickelt. Ein Vorteil des Frameworks ist die Zusammenarbeit in der Community mit Spezialisten aus verschiedenen Bereichen – von Forschungseinrichtungen bis zum Roboterhersteller. Diese Online-Community arbeitet zusammen an den ROS-Paketen, führt Reviews und Tests durch und unterstützt sich gegenseitig bei der Programmierung komplexer Robotikanwendungen. Dazu gehört außerdem die ausführliche Dokumentation der Pakete, die Bearbeitung von sogenannten Pull-Requests, also Verbesserungsvorschlägen für den Code, und die Erstellung von Tutorials. Die Vorteile von ROS umfassen neben der offenen Verfügbarkeit des Quelltextes die Verwendung von modernen Programmiersprachen wie Python oder C++. Damit bietet sich der Einsatz von ROS als standardisierte Kommunikationsschicht für industrielle Applikationen an. Es ist das geeignete Framework für komplexe Applikationen, in denen verschiedene Sensoren und Aktoren beliebiger Hersteller unterschiedliche Aufgaben übernehmen und komplex entwickelte Algorithmen steuern. ROS kann also herstellerübergreifend eingesetzt werden und bietet ein vernetztes, interoperables System.
