ROS在工業機器人上的應用?

12-28

之前問過一個「ROS在國內前景如何」的問題，發現瀏覽的人挺多，發現對ROS感興趣的人不少，後面就突發奇想.....現在國內主要使用的幾種工業機器人kuka, yaskawa, abb, fanuc都是用著自己的控制系統和交互軟體，這樣企業要維護和重新編程買過的機器人都很不方便，換一個公司的機器人又要重新培訓人員，有些交互界面還非常不友好，這種閉塞又各式各樣的系統極大地降低了效率，如果可以做出一個適用於各種品牌機械臂的控制軟體，應該會受到市場的歡迎，用同一種標準還大大地增加了延展性和兼容性，而ROS正好有這項特徵（雖然有的品牌的介面還在開發中，但我大致看了看都基本能用，而且都開源），初步覺得可以基於ROS的開源庫去寫這個「萬能」的控制軟體，不知道是否有人對這個概念感興趣......希望踴躍發言，別光瀏覽吖........

謝邀。昨天kuka的engineer恰好到實驗室，晚上一起喝酒的時候也順便討論過這個問題。簡單的答案，就是：不行！
從技術的角度，底層的控制器是各個機器人公司的基本的核心技術，這個他們不會選擇開源。很多東西，他們的程序裡面已經做了，只是還沒有開放。比如KUKA上有一個load identification，就是任意放一個工具上去，機器人應該能夠自動的測量工具的動力學參數，從而進行補償。這個程序已經寫了，但是沒有開放，類似的功能還有很多。這個你要各個機器人廠商都開源，是不大現實的，能夠給你一兩個API，已經是很不錯了。另外，ROS在運動控制上的性能，好像還沒有得到工業界的檢驗。工業的東西，穩定大於一切。

從商業上，他們也擔心中國人reverse engineering，這個是他的原話。機械機構你拆開了就可以看個明白，軟體不開源，你是沒有辦法的。
用ros去做一個通用的控制軟體是不大現實的，但是用ros框架去做一個友好的通用的用戶界面，特別是在製造業，是很有必要的，可以參考SMErobot?。但是這個設計到不同的用戶需求，需要比較了解製造工藝，了解機器人，了解人機協調，可能還需要提供機器人輔助設備。這個應該是未來製造業的一大趨勢。
加油吧！
-----03.30 補充------
本答案從來沒有說ROS不能用，只是針對問題：「。。。初步覺得可以基於ROS的開源庫去寫這個「萬能」的控制軟體。。。」，而言是不大現實的。底層控制器各家不一樣，又不開源，目前還很難統一。

粗淺的玩過ROS，工業上不靠譜。

ROS最初是為科研設計的，注重功能性，而不是性能和穩定性。以軟體工程的角度講，爛透了。

其各種核心組件嚴重依賴了一大堆外部的庫，其中不少的庫在穩定性上是存疑的。ROS本身問題更嚴重，如果不是在ubuntu下拿apt-get安裝，而是想嘗試下debian啥的，或者源碼安裝，肯定折磨死你。debian下的包明顯是後媽給編譯打包的，依賴一大堆ubuntu的包。而源碼編譯則一大堆的error，更別說無處不在的warning了。

性能方面，ROS的核心主要通過網路來組織其各個組件，提供通信支持。但有些玩意明顯走網路就是找死。比如視覺，720p的RGB圖片30fps，不壓縮的帶寬佔用將近700Mbps。但ROS為了追求優雅的系統解耦，全部是封裝成node的。當然，你自己寫的除外。

基於以上，推斷ROS的穩定性也是個胡扯的事。再者ROS基於Linux，嚴重依賴一個不那麼穩定的ubuntu，可以想見以系統的角度講，穩定性也比較扯。

綜上ROS做一下科研和教學還不錯，短期內看不到應用到工業系統的可能。

感覺上面的回答都並不對ROS有足夠的了解。

ROS (以下說的均是ROS底層系統) 最大的特點是模塊化、低耦合，也就是說非常適用於大型複雜的機器人系統，需要多個不同層次（控制、感知、認知）的模塊同時運行的系統；它並不關心各個模塊內部的實現，只需要定義好介面(message, service)。因此，硬體平台和控制演算法的區別並不會導致他們無法運行在ROS上；相反，通過良好的封裝，將機器人本體建模（自由度、各關節坐標系、運動學/動力學參數）後，控制和運動規劃演算法即使使用閉源的第三方庫也完全沒有問題，只需要將所需要的控制介面定義清楚，即可使用ROS提供的機制來使用。

個人認為，KUKA 等公司的主要產品（面向工業界）之所以不使用ROS，是因為目前並沒有這樣的需要。據我了解工業界的機器人系統，是不具備太多感知和其他更「高層」的能力的（力反饋等閉環控制仍然是傳統控制和自動化系統範疇，零件識別也只是簡單背景下的圖像處理）；因此，他們的系統從傳統上一直使用自己開發的平台和軟體，自然沒有移植到ROS上的動力。然而，按照目前的發展趨勢，生產線上需要機器人與人合作、甚至獨立完成一些需要動態反饋的任務會越來越多並且越來越複雜，到那個時候，機器人系統不再只是幾個複雜控制模塊組成，而是有更多視覺和其他感測器感知模塊、甚至理解認知模塊的時候，也許他們會開始考慮使用已經比較成熟的ROS底層來支持這樣的機器人系統。

ros主要還是應用於科研領域。在家庭服務領域的應用也是一個亮點。因為家庭服務領域不許要太高的實時性。對於工業領域，我覺得ros 還是可以應用的，但是應該應用與開發前期，因為ros是可以方便的搭建一套系統，後期可能就要固化，考慮實時性的問題了。

ROS在工業機器人上面會有很好的應用。其實工業機器人的控制底層能保證實時性就可以了。例如在ubuntu系統上插上一張DSP或者FPGA的PCI卡，保證通訊和控制的實時性。而ROS與PCI卡之間通過建立命令緩衝區的形式（ubuntu上的規劃演算法運行時間小於500微妙，一般好點的電腦都能實現）就OK了。
之前我們用PMAC和固高的GTS卡，在win7上做六軸工業機器人的控制系統，性能也很不錯。和用ROS一樣的道理。

不邀自來，談下我的理解。
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先說我的結論：
ROS要在機器人行業（僅限工業用機器人，不包含AGV等移動機器人）得到大量應用，比較難。

原因：

上面有回答提到了，ROS操作系統是Ubuntu，實時性、穩定性是硬傷，據說ROS2改善了實時性，但在工業現場的穩定性如何，尚待探討。對於機器人廠家來講，從已有可靠的控制平台遷移到ROS上，風險性太大（了解自動化行業的都清楚，現場調試過程中出現不可預測的問題有多麼可怕）。機器人廠家，歐系的基本都是購買商業公司的實時系統（VxWorksWindows XPE等）以及軟PLC環境（有CODESYS和KW），我對日系公司了解的較少，歡迎補充。
說到機器人控制系統，驅動單元其實是真正的核心，機器人演算法可以說相差不大，各大機器人廠商自己做驅動的很少（日系、ABB除外）。說到伺服驅動就要說到工業現場匯流排，開源的匯流排協議棧目前還不夠穩定可靠，各大協議組織對開源的支持也只是做做樣子，更多的時候還是為組織里的各家廠商賣產品做做廣告。機器人廠家，購買軟PLC環境，大多也是為了協議棧。說到這裡提一句，一套可靠的、能用的協議棧源碼，價格是在100W左右的，還不包含你自己的二次開發費用。這些錢，應該也不是開源組織能夠負擔的。
其實說到這裡，應該能夠歸納出真正的原因：機器人廠商所亟需的，ROS並不能提供，ROS所提供的，機器人廠商其實花點時間、資金，也能做出來。還是ROS的優勢沒有擊中機器人廠商的痛點。
工業行業是一個很封閉的產業，幾大自動化公司幾乎壟斷了自動化領域從底層硬體、鏈路層協議、應用層協議等所涉及到的幾乎所有產品，而且價格便宜、質量可靠、應用方便（國內有大量的PLC應用工程師）。機器人行業以自動化行業為基礎，融入了其他學科、行業的技術，但基礎還是自動化技術，ROS要想在工業機器人行業大放光彩，要走的路，可謂漫漫長路啊！

專業的機器人運動控制器，奧地利的KEBA已經做得非常好了，另外BR做的也不錯。已經有成品的機器人的運動控制器供應商，為什麼還要自己去寫ROS，目前國內70%的國產機器人，都是由他們提供的控制器。別人都做成標準化的東西商業產品了。ROS雖然我不太了解，但感覺只是在機器人愛好者之間，相互交流源代碼的程度，雖然能完成機器人的控制，離商業化還是太遠了。

大家可以關注一下Rethink Robotics 他們的工業機器人（手臂）就是獨闢蹊徑採用ROS系統的，可能也跟是老美搞得有關另外ros要搞好一定要有搞軟體的人進入這個行業比如以前工業界做比較複雜機器視覺設備、機器人的廠商進入純粹機器人公司太硬了對軟體理解不深很難成為ros的主要貢獻者

ROS不是實時的吧，用在某些工業控制領域可能會有問題

ROS可能會在實時要求不高的服務機器人領域能有發展，在實時性要求很苛刻的工業機器人領域是難有作為的。

服務機器人比如家庭機器人、辦公機器人等，實時性差一些也是沒關係的，這樣ROS就可以做成類似Windows在PC領域的角色，或者類似Linux在伺服器領域的角色。

ROS的目的是將硬體剝離開來，這樣將來用別的硬體以前開發的軟體也能用。這樣應用於科研很合適，但是工業就沒那麼合適。

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貌似沒人提到ros industrial。ros已經支持一些工業機器人了，但是個人覺得是適用於科研，比如實驗室里有個工業機器人，然後用ros來做科研開發

個人認為不可行，複雜度太高，涉及商業合作，硬體更新換代。。。與其考慮統一控制，不如從市場角度統一標準，就像ms office「統一「doc標準。雖然也難於上青天。只要考慮下現在bumblebee有多蛋疼就知道了，機器人比顯卡的廠家可多得多。

不同意以上一些觀點，ros是很有潛力的系統，日趨完善後或許硬體廠家會趨近ros的某些部分或者趨近第三方驅動。隨著機器人複雜度增加，單一控制平台應該會越來越不能滿足，況且實時性又不是最重要的，現在計算需要的時間比控制的時間可高多了。至於ubuntu和依賴包，工業用軟體本來就比較老，現在用trusty應該才比較合適。自己編寫那些需要的功能或者廠家內部編寫才是坑。

吐槽ros實時性差往往都是只玩過單片機的，他們不會明白閃個led為什麼要那麼多包。
ros=對常見機器人中問題提供框架上的解決方案和演算法上的支持。
你用了ros也許不能直接做出一套機器人系統，但是如果自己做你絕對繞不開ros提供那些功能，而且人家比你做得好。

目前遨博智能已經將ROS用到工業機器人上，大家怎麼看？

http://www.our-robotics.com/