Robotoperativsystemet

Robotoperativsystemet, ofta förkortat ROS, är ett flexibelt ramverk för utveckling av robotmjukvara. Det är inte ett verkligt operativsystem, utan en middleware som underlättar kommunikation mellan programvarukomponenter, sensorer och aktuatorer. ROS tillhandahåller bibliotek, drivrutiner, verktyg för simulering och visualisering samt stöd för att bygga och återanvända modulära robotapplikationer.

Historik och syfte

ROS utvecklades ursprungligen vid Willow Garage omkring 2010 och förvaltas idag av Open Robotics tillsammans med ett globalt samhälle av användare och utvecklare. Målet är att standardisera gränssnitt och möjliggöra snabbare forskning och produktion genom att dela mjukvarukomponenter över olika robotar och projekt.

Arkitektur och kärnkoncept

ROS har en nodbaserad arkitektur där applikationer består av fristående noder som kommunicerar genom publicera/ prenumerera (topics), request/response (services) och längre uppgifter (actions). I ROS 1 finns en central koordinator kallad Master som hanterar namnupplösning och anslutningar; i ROS 2 används istället DDS-baserad kommunikation utan en central master. Meddelanden definieras av specifika typer, och parametrar lagras i en parameterbank. Byggsystemet catkin används i ROS 1 och byts ut mot colcon i ROS 2.

Verktyg och ekosystem

ROS integreras med simulation- och visualiseringsverktyg som RViz och Gazebo, samt specialiserade paket för rörelseplanering som MoveIt. Stöd finns för flera plattformar och operativsystem, där ROS 2 utökar stöd för Windows och realtids- och säkerhetskrav jämfört med ROS 1.

Licens och användning

ROS 1 distribueras under BSD-licens, medan ROS 2 har ett bredare licens-ramverk inklusive Apache 2. Den breda användningen inom forskning och industri gör ROS till en av de mest betydelsefulla middleware-plattformarna inom modern robotik.