機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）是一種用于機(jī)器人開(kāi)發(fā)的元操作系統(tǒng)

機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）是一種用于機(jī)器人開(kāi)發(fā)的元操作系統(tǒng)，目前可在Windows 10上使用。微軟最初的實(shí)驗(yàn)性構(gòu)建名為ROS1，集成在Visual Studio中，包括ROS Core的完全移植和若干模塊。根據(jù)微軟的說(shuō)法，ROS on Windows將逐步發(fā)展，以至于完全集成基于GPU的機(jī)器學(xué)習(xí)和Azure IoT Hub。

拋開(kāi)它的名字，ROS并不是一個(gè)真正的操作系統(tǒng)。相反，它是一個(gè)框架和服務(wù)的集合，這些框架和服務(wù)提供了類似操作系統(tǒng)的功能，運(yùn)行在由機(jī)器人硬件支撐的異構(gòu)計(jì)算機(jī)集群之上。ROS服務(wù)包括硬件抽象、底層設(shè)備控制、進(jìn)程間消息傳遞和包管理。

ROS并不是目前唯一可用的“機(jī)器人框架”?？晒┻x擇的框架包括Player、YARP、Orocos、CARMEN等。ROS的與眾不同之處在于，它的設(shè)計(jì)以豐富的機(jī)器人平臺(tái)為中心，使用驅(qū)動(dòng)傳感（傾斜激光器、pan/tilt傳感器頭、附在手臂上的傳感器），其目標(biāo)是利用自然分布的計(jì)算環(huán)境。另外，ROS的目標(biāo)是成為一個(gè)幾乎與語(yǔ)言無(wú)關(guān)的薄層，以便在其他機(jī)器人平臺(tái)上輕松運(yùn)行基于ROS的代碼。ROS有Python、C++和Lisp實(shí)現(xiàn)，而對(duì)Java和Lua的支持仍處于試驗(yàn)階段。

ROS的主要目標(biāo)是在機(jī)器人研究和開(kāi)發(fā)中支持代碼重用。ROS是一個(gè)分布式的進(jìn)程框架（又名Nodes），它使可執(zhí)行程序能夠單獨(dú)設(shè)計(jì)并在運(yùn)行時(shí)保持松耦合。這些進(jìn)程可以分組為Packages和Stacks，實(shí)現(xiàn)輕松共享和分發(fā)。

在西班牙馬德里舉行的ROSCon 2018大會(huì)上，微軟展示了一個(gè)在Windows 10 IoT Enterprise上運(yùn)行ROS Melodic Morenia的ROBOTIS Turtlebot 3機(jī)器人。此外，微軟還展示了基于Azure的ROS仿真環(huán)境，演示了一群虛擬機(jī)器人連接到一個(gè)編排系統(tǒng)，并通過(guò)Azure IoT Hub進(jìn)行控制。

ROS1需要64位的Windows 10桌面版或Windows 10 IoT企業(yè)版，目前還不支持Windows 10 IoT Core。目前，可以使用二進(jìn)制包安裝ROS1。構(gòu)建過(guò)程并不像想象的那么簡(jiǎn)單，需要很多步驟，但微軟做了全面詳細(xì)的介紹。與Visual Studio Code的集成也可以通過(guò)插件實(shí)現(xiàn)。

ROS for Windows并不是微軟首次涉足機(jī)器人領(lǐng)域。事實(shí)上，在2006年推出了Microsoft Robotics Developer Studio之后，比爾·蓋茨在2007年就開(kāi)發(fā)出了他的家用機(jī)器人。遺憾的是，該項(xiàng)目從未獲得關(guān)注，并在2012年被放棄，Steven Crowe在The Robot Report上這樣寫道。

微軟已經(jīng)宣布正在開(kāi)發(fā)其ROS的下個(gè)Windows移植版本ROS2，但沒(méi)有透露它將帶來(lái)什么。和往常一樣，InfoQ將會(huì)繼續(xù)跟蹤報(bào)道這個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展。