从“柳树车库”直接衍生出的公司正在改变着世界。一些前期的公司包括: hiDOF:机器人与自动化软件咨询公司,2013被Google收购。 IPI(Industrial Perception Inc.):利用视觉辅助工业机械臂搬运货物,2013被Google收购。 OpenCV:一家非盈利机构,开发开源视觉和机器学习算法。 PCL:一家非盈利机构,开发点云处理算法。 OPF(Open Percept
柳树车库非常重视在机器人领域的影响力,为了进一步提高这种影响力,柳树车库一开始就在全球大学里推进实习生计划,该计划前后共吸引了超过130名的实习生。 很多机器人领域的学生以能到柳树车库实习为荣。随着柳树车库的名气不断增加,那些在柳树车库工作过和实习过的人逐渐形成了“柳树系”。在日后“柳树系”对机器人产业产生了巨大的影响,这是后话。 参加ROS开发的实习生们 对于团队的管理方式,柳树车
维护ROS成立的开源机器人基金会,一直以来都遭受着来自资本市场的诱惑。2016年,开源机器人基金会(OSRF)接受了丰田研究院(TRI)一百万美金善款,这是一笔非常大的捐助。然而,这笔捐款在ROS圈引起了非常大的担忧,因为OSRF与丰田研究院建立了一个以盈利为目的开源机器人公司(OSRC)。 图:丰田研究院 与 开源机器人基金会合作 开源机器人基金会本身是一个非盈利组织,主要依靠来自政府
2012年开始,车库启动了一个秘密项目PlatformBot,麦罗尼·威瑟领导PlatformBot团队。时至今日,也没有多少人听说过车库的这个PlatformBot项目。PlatformBot最初目标是建造售价10000美元的服务机器人, 图:PlatformBot外观图,与PR2非常相似 图:PlatformBot设想的工作场景 2013年,麦罗尼·威瑟离开了车库,并
工业感知公司(Industrial Perception, Inc.,简称IPI),是柳树车库孵化的另一家公司,从2012年起从柳树车库独立出来。面向未来电子商务物流,利用视觉技术辅助货物的装卸,物品分拣,上下物料。 传统的机器视觉具备识别二维图像的能力,IPI希望构建是一套具备三维识别能力的技术,这无疑会是下一代机器人所需具备的感知能力。在那段时间微软推出的Kinect让机器人拥有了低成本的
TurtleBot非常受欢迎,全球卖出了上千台TurtleBot。这是两位创始人始料未及的。 究其原因是,所有好一点的机器人都太贵了,自己设计开发一款机器人也太贵了,太费时了。 TurtleBot的目的是给机器人开发者提供一个价格适中的开发平台,让他们直接使用TurtleBot自带的软硬件,专注于ROS和基于ROS的机器人应用开 发。TurtleBot采用了市面上能买到的最便宜的设备,加以
TurtleBot的另外一位发明人、创始人是图利·弗特(Tully Foote)。 图利·弗特本科就读于加州理工学院(California Institute of Technology),硕士研究生毕业于宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)[1]。专业是机械工程。 2005年,本科生图利·弗特加入加州理工的DARPA无人车团队[2],他们开发的无人
说到TurtleBot,就要说背后的男男女女。 前文说过,TurtleBot是图利·弗特(Tully Foote)和麦罗尼·威瑟(Melonee Wise)发明的,而且软硬件开源,最早的使用者是Google。 说说麦罗尼·威瑟。 麦罗尼·威瑟加入车库非常早。麦罗尼·威瑟毕业于伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校[1],本科学的是物理工程,硕士研究生学的是机械工程。博士读了1年,就辍学了,开着车
TurtleBot是一款移动机器人,特点是便宜。TurtleBot带有摄像头和移动底盘,可以用于研究机器人的导航问题:即机器人决定往哪个方向走,怎么走,怎么绕过障碍物,最终到达目的地。不少ROS的初学者是在TurtleBot的陪伴下学习的机器人编程的。以至于一些人想方设法能获得一台TurtleBot,好像没有TurtleBot,就没法学习ROS,没法学机器人编程了。 随着ROS的普及,也让一些
MoveIt! 第一次看到这个名字可能会觉得很奇怪,名字是怎么来的,怎么还有一个感叹号?如果大家了解一个专门负责抓取的软件叫GraspIt!,就不会觉得特别奇怪了。MoveeIt!源于ROS的机械臂导航(arm_navigation)软件包,但是MoveIt!的创始团队希望等做更多的东西,不仅仅是用于机械臂。他们期待能将一个物体从一个地方个移动到另一个地方,看到GraspIt!这样一个大家熟知的软
在2015年,DARPA举办了一届机器人挑战赛(DARPA Robotics Challenge)。 23只进入决赛的队伍中,有18支队伍使用ROS,有14支队伍利用Gazebo进行仿真,ROS取得非凡的成绩。 图:开源机器人基金会ROS开发团队在DARPA机器人挑战赛 里面的人物,我介绍了很多了,看看大家认识几位? DARPA万万没想到机器人挑战赛是:一只来自东方的力量,压倒西
以前有专门为ROS定制的软件库如PCL、Stage、Gazebo。H版本里这一部分做了较大的变动,将依赖于这些专用的软件库,修改成了依赖于其相应标准软件库。比如,一个软件包需要依赖ROS版的PCL,现在则改为依赖标准的PCL即可。这样就不需要单独更新ROS版本的PCL。Stage和Gazebo情形也类似。 Player项目由布莱恩·格基、理查德·沃恩(Richard Vaughan)和安德鲁·
编译系统将各种软件包组织在一起,生产一个可执行程序或被其他可执行程序调用的库文件。如果我们记得ROS的设计原则之一是:跨平台和多语言支持,做到这一点非常不易,编译系统起到关键作用。 大家试想一下,你下载了他人的代码,这个代码是C/C++写的,你希望让代码能在Windows下跑起来,这时候,你又发现了一个算法,这个算法是Python写的,你怎么把他们集成在一起。一般情况下,你可能还要下载一些第三
有必要谈一谈Gazebo。Gazebo是一个机器人三维仿真环境,这里面增加了称为“基于物理的仿真”这样的元素。学物理的时候,我们学习了,位移,速度,加速度,重力,摩擦力等概念,在这样的仿真环境里,可以模拟这样一些物理概念。在真实世界中遇到的一些物理现象,在这个仿真环境中尽可能把他们表现出来。它可以与ROS配套,用于完整的机器人仿真,也可以单独使用。 图:Gazebo仿真环境 Gazebo
ROS和Linux中很多命令是通过命令行实现的,对Windows下长大的开发人员而言,这些命令行是陌生的。首先命令行的记忆确实没有图相化的菜单和按钮方便。大多数开发者早已习惯了Windows的图形开发界面,忽然倒退到命令行,真实很难适应。 其实安装ROS也是很头疼的。对于新手来说,要完美配置好一个ROS开发环境,更是难上加难了。对于熟悉Windows的开发人员,困难可不小。一般操作是在Wind
鸡血龟 E版本2011年8月发布,吉祥物是ElectricEmys(鸡血泽龟),一个风风火火、打了鸡血的泽龟。 “小模块,轻量化”是前面D版本的宗旨, E版本依然为此努力。 这个版本的改动有: · PCL 1.1版本发布,OpenCV 2.3版本发布。PCL和OpenCV是ROS使用的两个非常重要的独立软件库。 · 增加了对其他平台的支持:Android(美国谷歌)、Ar
把ROS底层的库进一步分离成单独的模块,如KDL、 nodelet、 filters、 xacro、pluginlib。这样就不需要由车库的开发人员进行集中维护,每个ROS贡献者可以自行维护各自写的模块。 比如,KDL分离出来后,就可以由KDL的原开发者维护。KDL为Kinematics-Dynamics Library的缩写,意为“运动学-动力学库”,是由比利时荷语天主教鲁汶大学(Katho
ROS已经加入对视觉信息处理的支持,尤其是改进OpenCV在ROS中的易用性。 OpenCV 是盖里·布拉德斯基(Gary Bradski)在Intel 工作期间开发的一个开源计算机视觉库。OpenCV(Open SourceComputer Vision Library:http://opencv.org)是由一系列C 函数/C++类构成,实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。很多人
ROS的第三个版本D版本,于2011年3月发布,吉祥物是菱背龟(Diamondback),亦称为金刚龟,因背部有菱形图案而得此名。乔许·埃林森设计此版本的ROS海报中,无数只金刚龟在菱形风筝的助力下,在空中自由地飞翔。 这时,已经有很多大学和机器人公司加入到ROS开源社区,提供了对各自机器人的驱动,比如Nao人形机器人(法国), Care-O-bot(德国), 乐高 NXT 教育机器人(
ROS C-Turtle版本增加了针对PR2机器人抓取的软件包:如检测桌面物体、用机械手对物体进行抓取和操控等。我们从下面的例子可以大致了解在很多情形下,对四周环境中的物体控制有多么重要。 大家可能看过下面这个TED演讲,演讲人亨利·埃文斯(Henry Evans)通过视频向观众讲述他的故事。他的形象出现在TED现场的舞台中央站立的一个机器人屏幕里,这个机器人就是前面提到的Beam替身机器人(
这是ROS的第二个版本C Turtle,2010年8月发布。 上一个版本是阿B龟,这次只阿C龟,如果延续这种命名方式,我们看到的后续的版本将会是D Turtle, E Turtle,… 后来很长时间,还有人抱怨这个版本的名字太缺乏想象力了,总想给他换个名字。可是,ROS的发展速度太快了,超乎车库的想象,这件事也自然是不了了之了。 前面提到,从这个版本开始,车库聘请了一位设计师,乔许·埃
ROS可视化(visualization)工具是一个可视化的仿真环境,通常指的是rviz环境。在仿真环境中可以观察机器人的姿态,传感器的数据。rviz工具是ROS系统官方支持的3D可视化环境,下面是rviz的样子。 3D可视化环境rviz的界面 rviz界面的左侧的面板包含一系列的可视化插件及其属性。这些插件的主要用途是查看ROS消息,并以可视化的方式显示出来。可以是一些感器数据,如摄像
ROS里的导航(navigation)软件包集的作者是埃坦•马德-爱泼斯坦(Eitan Marder-Eppstein)。埃坦•马德-爱泼斯坦毕业于圣路易斯华盛顿大学(Washington University in St. Louis),一所位于密苏里州,圣路易斯市的著名大学。 希望大家还记得,车库的创始人斯科特·哈森和车库的掌门人史蒂夫·库辛斯都是圣路易斯华盛顿大学的毕业生。 导航的主
车库在2010年初完成了ROS 1.0版,并在当年三月份推出,这个正式发行版本命名为ROS Box Turtle(箱龟)。 随着机器人毕业舞会的举办,PR2挥舞着ROS大旗,标志着ROS正式登上了历史舞台。 这时的柳树车库,已经3岁多了。哈森亲自招募的第一批员工,乔纳森·斯塔克(Jonathan Stark),麦罗尼·威瑟(Melonee Wise),科特·梅耶斯(CurtMeyers),
ROS英语称为Robot Operating System,翻译成中文,就是机器人操作系统。这是一个具有误导性的名字,柳树车库内部并不是所有人都赞同使用这个名字。他们非常清楚这个软件系统并不是一个操作系统。这个名字太大了,太具有挑战性和侵略性。 其实为了给这个软件起一个名字,大家确实费了不少心思,有一段时间,大家每天都要坐在一起,就像给自己的孩子起名一样,开开脑洞。比如曾经起过的名字有PACK
每一个ROS版本的发布,都伴随着一个新的乌龟吉祥物,赏心悦目。 乔许·埃林森(Josh Ellingson)设计了几乎所有的ROS吉祥物,PR2宣传形象,还有ROSCon(ROS开发者大会)的海报。 设计师:乔许·埃林森 2010年,柳树车库带着PR2第一次参加了RoboGames(俗称机器人奥运会),埃林森为车库设计了第一张海报。下图这张海报就是乔许·埃林森为车库设计的那张海报“R
瓦尔特1910年出生于美国[1],幼年由于父母的缘故,来到英语求学。后来成为一名神经科学家。一生多数时间在美国做研究。为了研究大脑和神经反应,1948至1949年间,瓦尔特制作了一个被自己称为“机器冒险者(拉丁语为MachinaSpeculatrix)”的机械装置。希望通过让机器装置来模仿人类,研究神经反应和人类的行为。 “机器冒险者”采用了三轮结构,一个转向轮,两个驱动轮。前面的转向轮用于控
每一个ROS版本的发布,都伴随着一个新的乌龟吉祥物和小图标。 很多初学者,甚至有一定经验的人都不了解为什么ROS要用乌龟,ROS的设计者是怎么想的? B-K 10个ROS版本乌龟小图标 Turtlesim里的乌龟图标则是由思特菲·派姬(Steffi Paepcke)设计的。每一个小图标都跟乔许·埃林森设计的乌龟吉祥物相关联,从颜色,风格,主题保持一致。 ROS在英语中,表示“龟”
在ROS的发展历程中,有两件非常重要的事件,其一就是成立了独立运营的“开源机器人基金会”,推动ROS的发展;其二就是每年举办的ROS开发者大会。 随着ROS社群不断的壮大,在2012年5月,“开源机器人基金会”组织了第一届ROS开发者大会(简称ROSCon)。 那一年的ROS开发者大会在美国明尼苏达州,圣保罗市举办。选择在这里举办,主要是因为当年IEEE机器人与自动化国际会议(简称ICRA
2012年,柳树车库机器人成立了一家新公司,“开源机器人基金会(OpenSource Robotics Foundation,简称OSRF)”,这是一家非盈利性的机构。成立的初衷是希望通过接受企业赞助的方式,让OSRF独立推动ROS的发展。这样在柳树车库的主页上,ROS的开发版本也永远停留在OSRF接受时的G版本上了。 柳树车库的主页上,ROS永远停留在G版本上。 在车库原有负责ROS的
ROS最早是由前面提到的摩根·奎格利(MorganQuigley)设计的,因此在柳树车库机器人公司内部把奎格利称为ROS之父。 奎格利从小就喜欢编程。小学期间,就开始在苹果2型(APPLE II)电脑上,用Logo语言控制屏幕上的“小乌龟”运动。正是编程者们儿时的记忆,促成后来ROS的每个版本的吉祥物都是“小乌龟”的形象。 当然,那时候,很多美国小朋友都在“小乌龟”环境中学习编程的。那个时
在机器人毕业典礼上,PR2的两位项目经理,博格和威罗拜克不但给来宾们介绍了PR2机器人,还隆重介绍了PR2机器人采用的软件系统:ROS。 PR2机器人机器人挥舞的大旗上正是印着“ROS”的标志。ROS也正是本书的主题。 左:机器人毕业典礼上PR2机器人们挥动着ROS大旗;右:ROS标志 计算机使用的操作系统,英语称为Operating System,缩写为OS。它是一种计算机程
车库创立的后,斯科特·哈森找到了史蒂夫·库辛斯。当史蒂夫·库辛斯正式加入柳树车库时,哈森正热衷于无人车和无人船的项目的研发。无论是哈森,还是库辛斯,都没有机器人背景和开发经验,这时候斯坦福大学的吴恩达教授告诉他们一个正在进行的项目,就是埃里克·博格(Eric Berger)和基南·威罗拜克(Keenan Wyrobek)的PR1项目。那时,博格和威罗拜克正在斯坦福大学Salisbury教授的机器人
2010年5月26日,人类历史上第一个机器人毕业典礼在硅谷这条蜿蜒的柳树街68号的小路旁,临时搭建的一座帐篷中举办。 5月的加州,凉意正浓,硅谷的精英们,还有各路互联网豪杰和新贵,夹杂着谷歌造就的百万富翁或亿万富翁们,从各路赶来。 这天的夜晚,注定是值得纪念的夜晚。无论对柳树车库机器人公司,对机器人学术界,还是机器人工业界都是重大的日子。今晚,柳树车库将为自己研发的机器人,PR2(Personal
这是一条叫柳树路(Willow Road)的林荫道,这片绿荫覆盖的区域住满了硅谷的商业精英和IT新贵们,也拥挤着追求创业梦想的年轻人。 图2.1 柳树街、Facebook、谷歌、斯坦福大学、柳树街68号地理位置 从脸书公司(Facebook)的总部沿着这条柳树街,从东北的尽头往西南走,也就是朝着斯坦福大学的方向走,会先穿过101公路,然后左手边路过一个加油站,加油站后面是一个橡树公园,公园斜对面
如果从中国东海岸或东南海岸的任何一座城市,比如上海,青岛,连云港,温州,福州向东看,是一片汪洋,称为东海。 再向东,穿过东海并突破日本弧形岛礁的包围,就进入了地球上最大的水域——太平洋。 踏着太平洋,再一路往东,就能踏上美国大陆的西海岸,那里有洛杉矶和好莱坞。 如果从中国东海岸,向西,沿着“一带一路”的陆上丝绸之路,经过中原新兴城市和祥和的农田,穿过西北荒原,沙漠,中亚广袤而安静大地,途径俄罗
机器人是我们这个星球出现的新物种。 人类在好奇心的驱使下,没有上帝的帮助,完全凭一己之力,用 “泥土”,用自己独立创造出来的科学技术捏出来了这个新物种。机器人正经历着前所未有的物种演进。他的细胞快速地分裂者,一变二,二变四,。。。这种指数级别的变化只有到细胞分裂到一定的数量才能表现出强大的力量。 现在,人类站在食物链的最顶端,以主宰者的身份,享受着自以为是的万物崇拜,这种感觉无比美好。未来,
华东师范大学智能机器人运动与视觉实验室负责人,中国机器人操作系统(ROS)暑期学校的创始人,中国ROS教育基金会的创始人
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