基于ROS的码垛机器人运动仿真及轨迹规划中机器人仿真系统国内外现状（下）

(4 ) ROS(Robot Operating System)美国的Willow Garage公司在2010年推出一款开源的机器人操作系统ROS，该平台的设计初衷主要是为了解决码垛机器人在研发过程中代码的复用问题以及功能模块化的需求，具有点对点设计、开源与代码共享、支持多种编程语言、集成多种功能库以及良好的生态环境等特点，ROS在短短几年的时间就得到了广泛的应用和研究。ROS可以为异质计算机集群类似传统操作系统所具备的诸多功能，例如底层设备控制、进程间消息的通讯以及程序包的管理等。而且还包含了相关的工具库和算法库，用来设计、编辑、编译代码以及在多个计算机之间运行程序完成其分布式计算。
目前，国外使用ROS的研究者与机构较多，例如Willow Garage基于ROS设计的PR2机器人，如图1-7所示，拥有四个车轮实现可移动底座，拥有两条7自由度的移动操作臂可用于操作作业，手臂末端配置了可以张合的手抓，并且包含多种传感器，例如头部、胸部、肘部、末端手爪等均安装有高分辨率的摄像头、激光测距仪、惯性测量单元以及触觉传感器等，在机器人的底部有两台8核的计算机作为机器人各硬件的控制以及通讯中枢，目前售价昂贵，主要用于研究.低成本的入门级的基础开发平台TurtleBot，如图1-8所示，他给开发者提供了一个移动平台，能够直接使用机器人自带的软硬件，用于应用程序的开发，借助开源机器人平台，可以节省大量前期平台搭建时间，tottlebot硬件主要包含irobotcreate控制板、kinect传感器、电池、笔记本等，而且售价也较低廉，可以实现3D地图导航以及跟随等功能。

国内使用ROS的研究者与研究机构还是相对较少，一般主要集中在移动机器人以及机械臂方面。张毅等针对于传统智能轮椅不同功能模块的通用性差，使用激光传感器，并设计基于ROS的导航软件系统以及实现语音自主导航。鲁恩萌通过硬件上搭建空中机器人的无人机平台，如图1-10所示，并且安装任务传感器以及机载处理平台，配合空中机器人搭建了地面站环境，研究了基于python的ROS节点设计，实现智能空中机器人系统的各个功能模块，并对设计的软件进行测试，完成了智能空中机器人系统的设计与实现。黄亚运设计了一款5自由度生物采样移动机器人，如图1-10所示，通过对生物采样的移动机械臂设计与研究，建立了基于ROS和PMAC的控制系统，并且设计了基于ROS的控制系统软件
架构，完成功能模块设计，并搭建采样臂控制系统硬件平台和实验研究。但是ROS在工业机器人的应用较少，其重要文献数量也较少，整体技术水平以及研究氛围还是较于国外有一些差距，相信随着ROS的使用普及，国内码垛机器人对于ROS的使用率也会逐步提高。