機器人定位導航ROS的優缺點剖析及其他方案介紹

ID:396476 · 發表于 2018-10-17 11:11

利用ROS進行機器人開發，我想大多數企業是想借助ROS實現機器人的導航、定位與路徑規劃，它的出現大大降低了機器人領域的開發門檻，開發者無需向前人一樣走眾多彎路，掌握多種知識才能開始實現機器人設計的夢想，他們可以利用ROS的基礎框架配合選定的功能包快速實現系統原型，從而讓開發人員將重心集中于核心算法研究上，當然用戶也可以單獨選用某些功能包，將其集成在已有的產品中，實現特定功能。那么機器人定位導航除了借助ROS實現，還有其他方案嗎？在公布另一種自主定位導航方案前，我們先來了解下ROS機器人操作系統的優缺點！

   ROS的優缺點剖析
   1.優點
   ROS的設計者考慮到各開發者使用的開發語言不同，因此ROS的開發語言獨立。因此，除了官方提供的功能包之外，ROS還聚合了全世界開發者實現的大量開源功能包，如思嵐科技(SLAMTEC)就發布了針對其自主研發的激光雷達RPLIDAR的ROS功能包RPLIDAR_ROS。這些開源功能包與    ROS一起構成了強大的開源生態環境。
   ROS的系統結構設計也頗有特色，ROS運行時是由多個松耦合的進程組成，每個進程ROS稱之為節點(Node)，所有節點可以運行在一個處理器上，也可以分布式運行在多個處理器上。在實際使用時，這種松耦合的結構設計可以讓開發者根據機器人所需功能靈活添加各個功能模塊。
   2.缺點
   ROS作為一個開源系統，除了具有以上優點外，也存在一定的不足之處，比如，ROS因為將功能分布在各個節點之中，節點間基于消息機制通信，通訊部分消耗了很多系統資源。尤其是當所有節點位于同一個處理器時，ROS仍然一直執行相應的消息分發，節點間的數據傳遞通過內存復制，大量的系統資源都浪費在通訊上，使得系統必須選用高性能的處理器和存儲系統以彌補損耗。換句話說，利用ROS來實現SLAM，需要配備性能優越的硬件設備，這對于一些小型化嵌入式平臺，尤其是實際的機器人產品里，其對計算資源、存儲空間的消耗會使成本大幅上升。
   除了ROS本身系統設計的局限性外，利用ROS實現SLAM需要深入的調整優化，耗費大量人力與時間成本。更為重要的是，針對具體的機器人產品，如掃地機器人，還需要獨特的貼邊清掃、折回清掃、多房間自主導航等功能，目前已有的ROS系統，只能實現簡單的建圖，無法滿足掃地機器人的實際需要。
   除了ROS，機器人定位導航還有什么方案？
   在機器人商用應用開發的道路上，很多技術團隊和公司針對機器人特定功能開發著相應商用產品，特別是在移動機器人領域，思嵐科技的Slamware控制模塊就將SLAM算法，導航，定位等功能集成在一個體積很小的模塊，并且提供了多平臺的SDK方便用戶使用。針對掃地機器人等具體領域應用，思嵐科技也提供完整的解決方案，整合了其特有的貼邊清掃、往復式打掃、區域劃分、斷點續掃、自動回充等功能，方便掃地機器人廠家進行整合，不需要進行二次開發。
   ROS的出現，為機器人研發提供了標準化的框架，其方便的代碼重用，可以加快機器人產品原型設計和算法驗證，但要真正做到穩定可靠，選擇已有的成熟解決方案能大幅度降低研發成本，快速獲得產品原型，投入市場。

ID:525368 · 發表于 2020-2-2 18:03

ros實用性怎么樣

ID:999085 · 發表于 2022-1-29 17:26

很久沒聽到ROS消息了，開源多多少少都更新慢

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