杏彩体育官网大多好，迎接来到今晚的直播，我是来自地平线呆板人奇迹部生态负担人胡春旭，也是ROS呆板人社区古月居创始人。很振奋有如此一个时光，跟大多一齐通过直播的办法分享少许咱们迩来正在做的工作，以及聊一聊大多所合切的呆板人斥地的少许题目。

此日我要分享的要旨是《打造智能呆板人斥地新范式》。正好昨天咱们也正在深圳举办了一个线下的斥地者创享日，是以我此日所讲的实质有一片面是跟昨天宣告会上面讲的是仿佛的，也会新扩张少许其他目标更细的实质。稍后大多倘使有相干的题目，咱们也能够举行加倍充满地交换。

起首会跟大多一齐来分享一下，从我的视角所看到的智能呆板人斥地的近况跟挑衅。第二点是针对以上这些题目，从咱们地平线所做的少许硬件、软件及东西，何如样去管理以上的这些题目，让大多可以加倍简便、神速的去斥地呆板人。之后会接连给大多先容咱们的RDK套件，TogetheROS™.Bot呆板人操作编造，以及NodeHub开源呆板人运用中央。

进步入到第一个片面。正在过去的十几二十年当中，呆板人进入到了一个神速发扬功夫。我会把从呆板人出世起头到现正在七八十年的时光，大体会分成三个中枢阶段。这三个阶段能够帮帮咱们更好地体会全体呆板人发扬的脉络。

大多看到（PPT）最左边，是从20世纪60、70年代第一款呆板人映现，当时是以机器臂为主的一种状态。它要紧用正在工场内里取代片面工人杀青少许繁杂的作事。如此更多的是用示教器去杀青呆板人从点到点的示教进程，而且让呆板人去杀青对应的作事。这个功夫的呆板人根本上没有具备什么智能化，更多的是处于一个电气时间，更像是一个呆板，人让他干什么，它就干什么。这个时间咱们把它称为呆板人的电气时间。

第二个阶段是数字时间。这个阶段根本上是正在2000年之后，更多的工业呆板人会映现正在工场内里。这个期间由于有人的存正在，是以需求呆板人通过传感器去感知周边的境况，也需求通过相机去明了每个物料全部型号是什么，该去送去什么地方。这个功夫的呆板人具备终局部智能，更加是参预了少许相机等表部传感器。这个功夫的呆板人固然具备了必然的智能化，但总体来讲，仍然没有像咱们所讲的智能化那么自帮，没有很强的斟酌才力，更多的仍然需求人为预先去杀青少许视觉识别性能的编程，再让呆板人去杀青对应的作事。

跟着全体人为智能身手发扬，大多能够看到，从2015年之后，豪爽的智能化算法映现。这些智能化算法一个很好的落地场景即是呆板人。由于呆板人瑕瑜常普及或者来日会十分普及，而且可以适宜十分多面的筑筑载体，是以豪爽的智能化算法会跟呆板人去做维系。跟着全体智能算法的发扬，更加像本年百般大模子算法的发扬，更多的智能呆板人映现正在咱们身边。现正在咱们所处的一个时间，能够称之为是呆板人的智能时间。如此的时间当中，呆板人之间能够互通互联，并且可以跟人有更好的协调，呆板人的状态也有更多的转移。譬喻说本年比力火的人形呆板人，以及过去的四足呆板人、轮式的、机器臂等等，都邑映现正在这个时间。这个时间的呆板人品种会加倍厚实，它们都邑一齐去供职于咱们的存在。

正在这一同的发扬进程当中，呆板人斥地也会遭遇十分多的繁难险阻。直播间的列位幼伙伴必然有许多跟我雷同，自身也是一位呆板人斥地者或呆板人斥地工程师。大多正在做本人的呆板人的进程当中，必然会遭遇许多题目，由于呆板人自身即是一个十分繁杂的编造工程，内里从硬件，到软件，到调试，再到汇集等等十分多的题目。是以正在如此的斥地进程当中，何如样去尽量闪开发变得简便，让大多更好的去相互协同作事呢？

大多必然正在之前所做的斥地当中遭遇或者据说过呆板人操作编造 (Robot Operating System，ROS)。说起ROS的出世，我感到正在过去的十几年，关于全体呆板人行业的发扬是有十分要紧感化的。由于正在ROS正式映现之前，更多的斥地者正在去做呆板人的期间，简直很少有团结。这个团结更多的是指跨区域的，譬喻说跨国度，跨很大的区域的团结。这期间每个幼团队去做呆板人，能够都要从零起头去策画呆板人，去斥地底层的电途板，去写底层的轨范，然后一步步去往上去搭，之后去选职掌器，对职掌器内里的Linux、Windows编造去做底层的编程，再去斥地运用等等。需求一步步的去把呆板人攒出来，持续的去反复造轮子。

一个行业的神速发扬必然离不开它从硬件到软件的尺度化，去省略反复造轮子，本领让这个行业神速发扬。是以我感到过去十几年ROS起到了一个十分要紧的感化。大体十年前，2011年旁边的时光，我第一次接触了ROS，就十分吸引我。吸引我的一点即是，它的中枢对象是抬高呆板人中的软件复用率。也即是说我做的软件分享给你，你也能够用。譬喻说导航性能，内里有SLAM，有旅途计划，有避障。如此的性能，能够很难由一片面或者一个机合全体去把它cover掉，去斥地出来。咱们能够许多人一齐来协同，乃至是跨国度、跨区域、跨机合。让呆板人软件持续复用的机造，也促使ROS正在过去十几年有了很神速地发扬。这个发扬进程跟全体呆板人行业的神速发扬是分不开的。是以，正在做呆板人斥地的期间省略反复造轮子，本领闪开发进程加倍简便。

大多看到PPT下面这几张图，也是ROS这个机合最早做的一款供职呆板人，叫做PR（personal robot），是第二代PR2。这款呆板人的中枢对象是思去打造一款通用的供职型呆板人，能够正在家内里帮你收拾家，譬喻叠毛巾、叠衣服、洗碗，乃至帮你做饭、剪头发等等。关于这款呆板人，他们当时做了十分多的索求，然而很不巧的一点是十几年前许多身手还没有全体成熟，豪爽硬件的本钱还很难压下去，是以如此一个几百万的呆板人，根本上不太能够有人去买它。固然，从产物层面来讲，这款呆板人并没有做到普及，但全体思绪是做一款通用呆板人，为了让它的软件尽量通用。ROS出世于这款呆板人，正在2010年之后就只身开源，能够让更多斥地者来斥地除了PR2机型除表的更多呆板人，让更多品种的呆板人省略了反复造轮子的进程。

上面能够简便地看到ROS正在过去十几年的发扬经过。这个经过对我正在过去十几年斥地呆板人，是有蛮大诱导的，更加是正在它的开始。它的开始原来很早杏彩体育登录注册，是正在2007年，出世于斯坦福（STAIR项目Morgan Quigley）。他们思去做一款仿佛于方才咱们所看到的通用供职呆板人，当时也了解到了这个工作瑕瑜常繁杂的。那何如样可以撮合更多人一齐来斥地一款通用呆板人呢？条件是要有通用的硬件和软件，大多正在此之上一齐来斥地百般运用，百般运用汇总到一齐之后，呆板人的全体生态才可以做起来。就像咱们手机内里的运用商城雷同，只消手机都是安卓或者iOS，我写的轨范你能够运转，你写的轨范他也能够运转，如此全体性能才可以越滚越多。这个思绪对之后ROS生态设置起到了十分要紧的感化。

2008年，Willow Garage公司接办以ROS为中枢的PR2呆板人斥地。后面到2010年正式宣告，ROS正式开源，让更多人能够基于ROS这个尺度化的软件平台来斥地呆板人。2011年，他们官方宣告了一款相对便宜的呆板人TurtleBot。终于之前宣告的PR2太贵了大片面人用不了，也没宗旨去体验ROS。是以，他们宣告了这款大体几千块钱的呆板人，大多都能够基于它去斥地智能化呆板人道能。正在2011年阿谁时光点，智能呆板人（发扬）仍然比力早期的，是以如此一款呆板人当时也成为了ROS全体生态内里的爆款，卖的十分多。许多人也是基于这款呆板人了解了ROS。大多能够正在现正在ROS生态内里看到许多的案例，也都是以TurtleBot为例分享出来的。

2012年之后ROS斥地者越来越多了，ROS官方也机合了一个斥地者大会ROScon，当时能够是第一届，人还不是许多，大体有几十片面参预。之后每年都邑举办相应的行径，人数也越来越多。2013年的期间，Willow Garage这家公司，原来也是一家很伟大的公司，当时能够由于筹备不善，团队收场了。收场之后，最早的一批创始人去创筑了开源呆板人基金会（Open Source Robotics Foundation，简称OSRF），持续撑持ROS的运营。之后，伴跟着全体呆板人的神速发扬，ROS也进入了一个发扬的黄金期。

2014年，ROS正式宣告了第一个相对是比力坚固的版本。正在2014年之前，大多用ROS的话会很费力，由于它每半年会换一次，百般API和函数会变来变去，很难很神速去做转移。2014年这个局势正式调换了。2014年之后每个接济版接济五年时光。大多基于每个版本斥地呆板人，起码正在五年之内无须太操心它的API会有什么转移，性能会有少许很大的题目，由于它都邑去一连维持。后面的版本的迭代进程，固然每两年的永远接济版会有转移，然而每个版本根本的API转移也不大，版本之间的切换也会加倍顺滑。

平昔到2020年，咱们所熟知的ROS全体主线曾经宣告到第一代的终末一个版本——ROS Noetic。这个版本的永远接济时光是到2025年，也就代表着到2025年，ROS第一代将终止维持，后面也没有再写新的版本了。那来日咱们用什么呢？ROS该当很早就发明了这个题目，也是许多斥地者正在召唤的一个题目。正在这个时光轴内里，给我最大的一个诱导点是：回到全体时光轴的开始，他们自身思做的事即是斥地一个像PR的家庭供职呆板人。基于如此的对象，它策画的ROS自身就有许多限度性，从本能、汇集、运用性能的厚实性等等各个方面。这些限度性导致ROS软件自身就有许多题目，正在后面ROS被越来越多经受运用进程当中，这些题目也就败露的越来越多。是以正在2014年这个时光点，许多人正在召唤，有没有能够真的去策画一款呆板人的OS，让它可以去适宜更多呆板人品种。譬喻说搬动的、飞的、水里游的，它都能够去适配。同年正在ROS斥地者大会上面，ROS官正大式布告了ROS2的谋划——ROS的第二代。ROS第二代可以尽量多的兼容更多呆板人周围，总共呆板人都能有一个联合的OS。

2017年ROS 2.0第一个版本正式宣告了。到此日为止，ROS 2.0版本也正在很神速迭代。最新的是旧年宣告的第一个ROS2的永远接济版本，也是一个ROS2的坚固版本——ROS2 Humble。方才咱们提到了2025年ROS1会终止维持，之后大多必然要转移到ROS2版本上面去，来日咱们也会正在ROS2主线上面持续斥地呆板人。

方才咱们提到，ROS最早期的中枢对象是抬高呆板人界的软件复用率。为了如此的一个中枢对象，它有少许特色。这是ROS官网上面所列出的一共是八个中枢特色，我就不去逐一张开详述了，挑几个核心先容一下。

第一个是环球化的社区。也就代表着ROS全体社区内里有豪爽的蕴涵国内的、海表的工程师正在孝敬代码。这些代码一共都是开源正在社区内里的，并且开源许可证是比力宽松的。你能够下载来用没题目，去改没题目，乃至直接做商用也没题目，没有任何版权纠缠。是以，这也让ROS的社区内里的许多性能被豪爽的创业公司复用，他们全体产物的上市时光就更短了。由于能够站正在伟人肩膀之上，再往前去做索求，这个进程减削了大多许多的时光。这即是ROS的少许中枢特色，这内里提到了（ROS）是100%开源的。

大多正在现正在这个阶段，看到ROS用于的呆板人的品种十分十分多。PPT里咱们只列出了一幼片面，有物流的，有机器臂打磨的，有室表索求的，乃至有一款美国NASA做的宇航呆板人是运转正在表太空帮帮宇宙飞船修复表部的天线。是以，正在我看来，过去十几年智能呆板人的全体发扬，跟ROS如此一套尺度化软件框架是离不开的。

当然，这里咱们必要要当真地看如此一个题目。由于，我片面是从2011年接触了ROS之后，平昔正在用ROS斥地搬动呆板人和机器臂等少许产物，从幼到大根本上都有变乱。正在这个进程当中，也正在持续斟酌ROS是不是真的可以帮咱们管理呆板人斥地的总共题目？当然不是的，呆板人斥地这件工作自身也很繁杂，ROS也存正在许多的题目。ROS2是2014年正式发出的观念，2017年是第一个版本，2017年到现也过去了六年时光才有第一个正式的坚固版本。针对呆板人斥地可以有一个真正尺度化的底层编造，这件工作自身即是很疾苦的，还正在持续索求当中。目前ROS正在智能呆板人斥地当中的挑衅，我总结了几点，也是我片面正在过去斥地呆板人中很明了遭遇的少许题目。

第一点，ROS正在它的全体社区当中，相比照较缺陷的是少许比力智能化的性能。正在ROS当中，譬喻像SLAM、Navigation、MoveIt、TF、RVIZ、Gazebo等等。这些性能更多的是管理呆板人的运动计划、根本的仿真、可视化的性能等。但譬喻说基于视觉的感知、对象物体的识别等相干性能也有少许，但真正做的比力好的性能正在全体社区内里仍然比力少的。并且也没有相应的ROS的尺度东西、东西链来接济这些智能化性能跟呆板人去更好的维系。是以，我感到面向来日的呆板人的智能化瑕瑜常要紧的。那么，智能化何如样跟呆板人百般各样的性能做维系？譬喻视觉算法何如样跟Navigation框架去做维系？这正在目前是很难落实的，咱们只可本人去思宗旨来完成。这也是目前智能化正在ROS当中的一个题目。

第二点是ROS的代码。方才咱们提到ROS内里豪爽的代码都是开源孝敬的，斥地者能够正在Repository当中去孝敬本人的代码，但这些代码有个很大的题目正在于没有始末很苛谨审核。ROS分成许多的社区的层面，譬喻说ROS的中枢，大多正在ROS装配的期间会装配到一个叫做roscore的性能包集，内里会有许多性能，这些性能要紧是接济底层通信的。譬喻说正在ROS1内里基于TCP/UDP通信，要紧是点对点的宣告、订阅，这些机造是ROS中枢包所包蕴的。正在roscore当中还蕴涵呆板人TF坐标变换、Service、号召行等等如此的少许ROS中枢东西。这片面性能要紧是由ROS官正大在维持的，是以它的质料相对是比力高的。

再往上一层，是基于这些中枢东西做的许多的性能，譬喻说Navigation、SLAM、MoveIt。这些性能更多的是依赖表部的至公司来做接济的，譬喻说Navigation之前是的三星跟Intel一齐来接济的性能。这些性能由于是至公司接济，是以相对做的仍然比力好的，大多正在ROS内里用起来，起码能让你的呆板人很速跑起来，当然后面也是要去做许多优化。除此除表，豪爽的ROS社区内里的代码都是许多第三方斥地者跟工程师喜爱者来孝敬的。这些代码的质料就良莠不齐了，大多有趣味能够去看一下，这些代码有写的好的，也有写的差的。能够通过看它的源代码是能够很分明的去发明内里少许题目的。这些代码的良莠不齐，导致倘使要基于ROS斥地一款呆板人的话，这个呆板人内里的性能就很不坚固，是以必要要对这些性能做魔改优化。大多许多都是工程师，都能够体会，倘使你去改别人的代码，跟你本人从新写一个代码的繁杂度有能够是差不多。是以，大多许多期间正在用ROS斥地集成产物时，会发明豪爽代码复用，也蕴涵方才咱们所提到的Navigation、SLAM等等。虽然是少许至公司所供给的开源代码，但内里照旧会有针对我的每个产物去做优化、剪裁的进程。这个进程原来也瑕瑜常疼痛的。

第三点是正在ROS当中没有太多主动化的测试东西。ROS内里自身有集成的谷歌的一套测试框架gtest。这个测试框架更多的是单位测试，每性格能包内里的函数性能是可以通过这个框架来测试的。然而它缺乏少许比力偏集体编造层面的测试，即是缺乏全体呆板人的无缺性能的运转成效、凯旋率、遮盖率等等的测试，还得需求用许多第三方东西来做接济。是以当咱们去斥地一个很繁杂的呆板人期间，这些东西都是务必的。

第四点是硬件的兼容。ROS要紧是一套软件框架，好的地正大在于它能够很速正在X86、 ARM等总共的平台内里跑起来，也可以很速的装配上去。然而，欠好的地正大在于它很难阐述每一个硬件的本能。譬喻说放正在ARM内里，少许AI的算法很难跑的很好。放正在X86内里，固然资源足够多，然而正在许多呆板人产物内里功耗很高，很难做优化。是以，硬件软件的维系是呆板自身正在来日斥地，更加是产物斥地当中的一个很要紧的题目，这个题目却正在ROS内里并没有很好管理。

第五点是呆板人运用没有尺度化的策画、摆设、统治、运维门径或东西。大多倘使是正在学校内里做呆板人研发和学术斥地的话，能够没有太多的这方面的需求。但倘使是要做产物的话，这个就十分要紧了。怎么从需求剖释起头，到全体机身的编造策画，到内里的每一步的完成，再到完成之后的全体闭环的测试，测试之后投放出席景里运转，运转之后出现豪爽的数据会回灌回来。全体这套数据的统治，蕴涵到后面呆板人道能持续迭代、版本持续更新，就像手机雷同，隔段时光发一个推送需求去升级编造。这些东西正在ROS内里也都是没有的杏彩体育登录注册。是以真正让ROS去杀青更多面向来日智能呆板人产物的开。