ЖУРНАЛ СТА №1/2022

зано видение успешной трансформации производства за счёт внедрения ROS 2.0. В будущем, когда заказ на производство изделий будет делаться клиентом в уда- лённом режиме, он будет проходить через систему управления облачными ресурсами в ИТ-системы, а затем пере- даваться на интеллектуальное производ- ство на стороне завода, где будут запуще- ны различные типы мобильных роботов или будут использоваться автоматизиро- ванные управляемые транспортные средства (AGV), ответственные за логи- стику и автоматическое хранение. Все эти задачи будут выполняться автомати- чески или в рамках совместной работы человека и машины. ROS 2.0 – это проект (ROS следующе- го поколения базируется наDDS), разви- ваемый разработчиками open source-ре- шений в робототехнике (OSRF) в США. Это операционная система с откры- тым исходным кодом, ориентированная на управление роботами. Поскольку в ROS 2.0 были внедреныразличные новые технологии и концепции, она предостав- ляет совершенно новые возможности. То, что ROS 2.0 является универсальной платформой разработки с открытым ис- ходным кодом, служащей универсальной базой, позволяет разработчикам реализо- вать средствами ROS 2.0 обмен данными между приложениями. ВкачествеПОдля такого обмена выступает DDS. ROS 2.0 имеет следующие преимуще- ства: ● предоставляет необходимую функ- циональность операционной системы, включая абстракцию и управление оборудованием, реализацию функций, передачу информации между про- граммами и управление пакетами. По- скольку ROS 2.0 является ПО с откры- тым исходным кодом, она также пре- доставляет инструменты и функции для получения, компиляции, про- граммирования и выполнения кросс- вычислений для быстрой разработки; ● основной целью ROS 2.0 является обеспечение возможности повторного использования кода для разработки роботов, позволяющей интегрировать все инженерные разработки с помо- щью базовых инструментов ROS и бы- стро дублировать их для различных сценариев применения; ● в прошлом операционные системы роботов (ROS) действительно были ориентированы только на проектиро- вание роботов. Однако ADLINK обна- ружила, что платформа ROS 2.0 может быть расширена до FoF. Это означает, что устройства на заводе, такие как статическое заводское оборудование, мобильные машины (AGV/AMR), че- ловеко-машинные интерфейсы (HMI) и датчики в будущем могут взаимо- действовать через ROS 2.0. ROS 2.0 обеспечивает всестороннюю поддержку оборудования с распределе- нием, управлением контролем и пере- дачей данных. Распределение данных в режиме реального времени очень эф- фективно: почти одновременно могут быть распределены на большое количе- ство устройств миллионы сообщений. В ROS 2.0 через промежуточное про- граммное обеспечение связи может соединяться большое количество аппа- ратных средств и информационных потоков. Это означает, что для удовле- творения сценариев FoF не только обо- рудование (AGV/AMR), но также дат- чики могут взаимодействовать друг с другом в режиме реального времени. С развитием Интернета умное про- изводство стало популярной темой. Ро- боты больше не являются автономными системами, что означает, что данные от них могут быть отправлены на облачный сервер для хранения и анализа и даже для организации совместной работы с другими отдельными роботами. Поэто- му требования к качеству связи роботов стали очень жёсткими. С этой целью OSRF решила внедрить в ROS 2.0 ста- бильное децентрализованное промежу- точное программное обеспечение связи, работающее по принципу публикации и подписки, – это служба распростране- ния данных (DDS). DDS отличается от обычных стандартов передачи, которые следуют моделям распределённой под- писки, таким как MQTT или AMQP. DDS нацелена на обеспечение низкой задержки и высокой пропускной спо- собности при передаче данных. ROS 2.0 реализует DDS в основном для улучше- ния качества связи между устройствами. OpenSplice, технология DDS, принадле- жащая ADLINK, также была принята в качестве одного из пакетов промежуточ- ного программного обеспечения DDS по умолчанию в ROS 2.0. По мере разви- тия глобальных сетей связи (WAN) ин- теграция 5G и DDS в промышленные частные сети будет более популярной. Согласно определению 3GPPP, 5Gпред- ставляет базу для сверхнадёжной связи с низкой задержкой (URLLC), которая может сократить время, необходимое для подключения. ADLINK считает, что если заводские устройства будут интег- рированы с DDS и 5G, в проектах FoF может быть достигнута низкая задержка и высокая пропускная способность свя- зи. ADLINK использует ROS 2.0 в каче- стве ядра для разработки программного обеспечения, обеспечивающего гибкую реализацию алгоритмов и интеграции датчиков. ADLINK предоставляет кли- ентам как аппаратное, так и программ- ное решение ROS 2.0 для FoF. И НСТРУМЕНТЫ ROS 2.0 Процессоры серии TE, известные в отрасли своими высокими вычислитель- ными и энергосберегающими функция- ми, являются аппаратным ядром ре- шений для промышленных роботов ADLINK ROS 2.0. Эта серия процессо- ров также имеет богатый набор интер- фейсов ввода-вывода и высокую совме- стимость программного обеспечения с архитектурой X86. Благодаря этимфунк- циям процессор Intel ® полностью удов- летворяет потребности промышленных роботов в стабильной работе, совмести- мости программного и расширяемости аппаратного обеспечения. Но улучшена была не только система процессоров Intel ® . Благодаря выпус- ку камеры Intel ® RealSense™ компания добилась большого прогресса в облас- ти машинного зрения, а также и искус- ственного интеллекта (с запуском собст- венного движка для нейронных вычис- лений Movidius™ VPU). Камера Real- Sense™ способна автономно предостав- лять информацию об объектах в про- цессе производства. Роботы могут, например, получать информацию о цвете и расстоянии для выполнения ло- кализации и навигации; это позволяет логистическим роботам избегать столк- новений, а промышленным роботам – планировать траекторию движения. Intel ® Movidius™ обладает мощной биб- лиотекой алгоритмов искусственного интеллекта и поддерживает популяр- ные на рынке фреймворки искусствен- ного интеллекта и нейронные сети, что даёт роботам возможности по распо- знаванию объектов и лиц. Таким обра- зом, роботы на производственной линии могут работать быстрее при производстве и доставке, а также быть более гибкими при сотрудничестве с людьми в FoF-системах. К ОНТРОЛЛЕР NEURON Существенное увеличение числа про- мышленных роботов позволило элек- тронной индустрии сосредоточиться на разработке ключевого компонента – контроллера для удовлетворения гло- РАЗ РА БОТ КИ СТА 1/2022 46 www.cta.ru