Al hablar de robótica móvil autónoma, es inevitable hablar de ROS. El framework ROS ha sido uno de los mayores avances de la industria de la robótica en los últimos años. Se trataba de buscar una forma de ayudar al desarrollo de aplicaciones robóticas, facilitando la comunicación entre sensores y algoritmos, siguiendo el paradigma de “programar una vez, probar en todas partes”.
Otra de las novedades de este 2021 es el nuevo laboratorio remoto de warehouse en colaboración exclusiva entre The Construct y Robotnik. Un laboratorio que ofrece la posibilidad de aprender ROS online, con aplicaciones tanto en remoto como presencial.
The Construct es la academia líder online para aprender desarrollo con ROS en robótica. Esta plataforma ha funcionado tradicionalmente dando formación tanto online como presencial, alrededor de todo el mundo en entornos de simulación.
Para Robotnik es importante que la formación que reciban los seguidores sea con demostraciones reales, por eso ofrece a la academia licencias anuales gratuitas para que la programación de ROS con algunos de los robots que fabrica -el SUMMIT-XL, por ejemplo- pueda hacerse no solo en un entorno simulado, sino con pruebas en entorno real.
Todos los robots de Robotnik soportan software ROS, además de llevar casi 20 años trabajando en robots para I+D. Estos dos aspectos han propiciado la estrecha relación con The Construct desde su creación colaborando de distintas maneras. A lo largo de este tiempo, han podido contar para su oferta académica con algunos de los robots más destacados de Robotnik como el RB-1BASE o el RB-KAIROS+.
Nuevo laboratorio en colaboración con Robotnik y The Construct
Ahora estrenan un laboratorio remoto para complementar la experiencia de sus alumnos en simulación con robots reales consiguiendo así que la formación, aun siendo remota, tenga una parte de utilización real de un robot.
El laboratorio de warehouse tiene por objetivo enseñar como programar robots colaborativos autónomos para ayudar en los almacenes, utilizando tanto ROS1 como ROS2. Los estudiantes, primero practican con una simulación del entorno y luego se conectan remotamente a los robots reales y practican lo aprendido en dichos robots autónomos.
El principal robot del laboratorio es el RB-1 BASE de Robotnik, además de algunos otros que se emplean como herramientas complementarias. Un ejemplo de esto es el UR3 (de Universal Robots) con gripper de OnRobot .
Este brazo robótico es necesario para tener un laboratorio real de ayuda en almacenes, ya que las dos tareas básicas de esos robots son llevar carga de un lado a otro (tarea del RB-1 BASE) y poder coger objetos y dejarlos donde corresponda (tarea del robot manipulador).
¿A qué público se dirige el laboratorio remoto?
El laboratorio remoto está disponible únicamente para clientes de Enterprise. Estos son clientes de empresas que quieren crear sus secciones de robótica o que quieren tener a su equipo al día con los últimos avances en robótica con ROS.
También suelen ser investigadores de proyectos.
Es decir, se trata de un laboratorio de alta calidad, cuya formación va dirigida a personas con cierto nivel previo de conocimientos y experiencia en el sector de la robótica. En el que también se imparten nuestros workshops especiales (online y presenciales).
Pero ¿qué es ROS?
ROS son las siglas de Robot Operating System.
No se trata de un sistema operativo exactamente, sino de un conjunto de marcos de software de código abierto que permite abstraer el hardware.
Antes de que ROS existiese, cada vez que un usuario cambiaba de robot o adquiría uno distinto, tenía que aprender a utilizar un nuevo software. Actualmente con ROS, es posible compartir programas, códigos y funciones de uso común entre distintos robots. También facilita la integración entre sistemas, cosa que es más costosa si cambias de paradigma.
Por el momento, ROS está disponible para Linux Ubuntu y Debian pero se encuentra en fase experimental todavía para Windows o macOS.
Robotnik está dedicada desde el principio al desarrollo de producto y prestación de servicios de ingeniería e I+D en robótica de servicio. Por ello empezó a trabajar con ROS ya desde la primera distribución que salió en 2010 (Box Turtle) sabiendo que es y será el estándar en robótica durante los próximos años.
En los últimos años, ROS se ha establecido como el framework de robótica más extendido a nivel mundial. Cada día más empresas e instituciones se decantan por utilizar ROS debido a las facilidades que ofrece, destacando la posibilidad de utilizar paquetes de código abierto ya creados que permiten utilizar diferentes componentes sin necesidad de invertir una gran cantidad de tiempo en el proceso.
Sin embargo, la utilidad de ROS va más allá de la reutilización de software creado por la comunidad. Al ser un middleware concebido desde el inicio para su uso en robótica, proporciona un conjunto de herramientas que facilitan enormemente la creación de una arquitectura software robusta y coherente.
Las funcionalidades software se distribuyen en forma de paquetes modulares que pueden ser añadidos o eliminados sin afectar al funcionamiento del resto de los componentes de un robot. ROS proporciona diferentes protocolos de comunicación entre estos paquetes, así como herramientas para visualizar y modificar el comportamiento del robot de manera simple e intuitiva.
Otra de las grandes ventajas de usar un framework de código abierto con una gran comunidad detrás, es que sus usuarios ya cuentan con los conocimientos necesarios para utilizar cualquier tipo de robot cuya arquitectura se base en el mismo sistema. Además, el elevado número de usuarios se traduce en la creación de un gran número de componentes de código abierto que se encuentran en un proceso de mejora continua. Pese a que la adopción inicial de ROS se produjo principalmente en centros de investigación, la madurez del producto ha propiciado que en los últimos años se haya observado un enorme crecimiento en los segmentos de robótica de servicio e industrial.
Debido a la naturaleza modular de ROS, sus paquetes se encuentran en un desarrollo constante para añadir mejoras, corregir puntos débiles, y adaptar su funcionamiento al momento actual. Para evitar que sus usuarios tengan que actualizar cada paquete de forma manual, exponiéndose a problemas e incompatibilidades, ROS cuenta con un sistema de versiones que proporcionan un conjunto de paquetes actualizado y funcional. Cada versión está diseñada para su uso en una distribución de Ubuntu diferente y cuenta con hasta 5 años de soporte desde su lanzamiento. Las versiones con soporte activo en este momento son Melodic y Noetic, siendo Melodic la distribución más extendida en la actualidad.
La gran adopción de ROS en los últimos años para su uso en robots de todo tipo, junto al avance de la tecnología desde su lanzamiento en 2007, han provocado que surjan nuevas necesidades que no se tuvieron en cuenta durante el diseño inicial del sistema. Para evitar realizar cambios drásticos que rompiesen la compatibilidad con sistemas ya establecidos, se decidió crear un nuevo sistema llamado ROS 2, cuya primera versión oficial se lanzó a finales de 2017.
ROS 2 cuenta con una nueva arquitectura descentralizada pensada para su uso en sistemas con diversas características, y con soporte nativo para Ubuntu, OS X y Windows. Entre sus ventajas, destaca el mayor control sobre la ejecución de cada componente, la posibilidad de integrar sistemas de tiempo real, o su enfoque multi-robot que ofrece la posibilidad de ajustar el sistema de comunicación para su uso en entornos donde las comunicaciones no son ideales.
ROS 2 cuenta ya con unos años de adopción y mejoras constantes a sus espaldas, lo que ha conducido al lanzamiento de versiones LTS (long-term support) pensadas para un uso estable en todo tipo de sistemas robóticos. Esto ha provocado que la industria comience un proceso de migración desde ROS hacia ROS 2 que se extenderá durante los próximos años, y que impulsará de forma importante la evolución del nuevo sistema.
La tienda con robots y componentes ROS
La prueba de esta firme apuesta por parte de Robotnik es la creación de ROS Components, un portal de venta de productos de robótica con soporte para ROS.
La mayor parte de robots y componentes en el mercado están soportados en ROS, pero a veces no es fácil averiguar cuáles lo están, qué versión soportan o cómo adquirirlos. Uno de los principales objetivos de este store es enlazar los productos con sus controladores y/o software para ROS, detallar cómo se instalan y configuran y dónde se puede encontrar tutoriales o información de utilidad, entre otros aspectos. Al final, se trata de facilitar al máximo al usuario la experiencia.
Además de apoyar a la comunidad ROS, cuyo núcleo está mantenido por la Open Source Robotics Foundation (OSRF) que es una organización sin ánimo de lucro encargada del desarrollo de nuevas versiones, así como de mantener la infraestructura necesaria para los servidores, etc., desde ROS Components se pretende fomentar el uso de ROS así como su mantenimiento y crecimiento.
¿Os gustaría un vídeo tutorial de ROS? ¿Una demo de ROS? Podéis dejar vuestra opinión en comentarios.
Suscribete a la newsletter de Robotnik para estar al día del sector.