ชุมชนนักพัฒนาหุ่นยนต์ถูกครอบงำโดย Robot Operating System (ROS) มาเป็นเวลานาน แต่การถกเถียงเกี่ยวกับข้อจำกัดและการเกิดขึ้นของทางเลือกใหม่อย่าง Basis กำลังจุดประเด็นสำคัญเกี่ยวกับอนาคตของเฟรมเวิร์คด้านหุ่นยนต์
มรดกของ ROS และผลกระทบเครือข่าย
เรื่องราวความเป็นผู้นำของ ROS ไม่ได้เกี่ยวกับความเหนือกว่าทางเทคนิคเพียงอย่างเดียว จากการสนทนาในชุมชน ROS ได้รับความนิยมเมื่อ Willow Garage แจกจ่ายหุ่นยนต์ PR2 ให้กับสถาบันการศึกษาทั่วโลก การเคลื่อนไหวเชิงกลยุทธ์นี้สร้างผลกระทบเครือข่ายที่ทรงพลัง เนื่องจากสถาบันเหล่านี้ได้พัฒนาเครื่องมือและไลบรารีที่ใช้งานร่วมกันได้ และถ่ายทอดต่อไปยังนักศึกษาปริญญาเอกรุ่นต่อรุ่น
ทำไม ROS จึงยังคงแพร่หลาย
ปัจจัยสำคัญที่ทำให้ ROS ยังคงความเป็นผู้นำ:
- ชุดเครื่องมือที่ครอบคลุม
- มีระบบบันทึกข้อมูลในตัว (rosbag)
- เครื่องมือแสดงผลภาพ (rviz)
- แพ็คเกจแปลงพิกัด (tf)
- ไลบรารีสำเร็จรูปจำนวนมาก
- ทรัพยากรชุมชน
- คลังแพ็คเกจพร้อมใช้งานจำนวนมาก
- การสนับสนุนจากภาคการศึกษา
- รองรับการใช้งานร่วมกับเวอร์ชันเก่า
เหตุผลที่ต้องมีทางเลือกอื่น
Basis เฟรมเวิร์คพัฒนาหุ่นยนต์ใหม่ แสดงให้เห็นถึงการผลักดันเพื่อหาทางออกที่เน้นการผลิตมากขึ้น โดยมีจุดเด่นดังนี้:
- การปรับปรุงสถาปัตยกรรม
- เริ่มต้นด้วยโปรเซสเดียวพร้อมตัวเลือกการทำงานแบบหลายโปรเซส
- รองรับการทดสอบแบบกำหนดผลลัพธ์ได้
- การทำ pub-sub ที่ง่ายขึ้น
- รองรับการซีเรียไลซ์แบบสมัยใหม่ (Protobuf)
- มุ่งเน้นการผลิต
- เหมาะสำหรับการใช้งานหุ่นยนต์ที่ต้องการความปลอดภัยสูง
- เน้นความแน่นอนมากกว่าความยืดหยุ่น
- รองรับ CUDA handles ภายในโปรเซส
- ผสานการทำงานกับเครื่องมือแสดงผลสมัยใหม่อย่าง Foxglove
ความท้าทายของอุตสาหกรรมและความต้องการในอนาคต
การสนทนาในชุมชนชี้ให้เห็นประเด็นสำคัญที่เฟรมเวิร์คหุ่นยนต์สมัยใหม่ต้องจัดการ:
- การจัดการฝูงหุ่นยนต์
- รองรับหุ่นยนต์อัตโนมัติหลายร้อยตัว
- การสื่อสารระหว่างหุ่นยนต์
- การแบ่งปันสถานะและแผน
- การตรวจสอบสุขภาพของฝูง
- ความน่าเชื่อถือของเครือข่าย
- รับมือกับเครือข่ายที่ไม่เสถียร
- การบีบอัดข้อความ
- ความปลอดภัยและการยืนยันตัวตน
- การจัดการเวอร์ชัน API และสคีมา
ก้าวต่อไป
ในขณะที่ ROS ยังคงรักษาตำแหน่งในสภาพแวดล้อมการศึกษาและการทำต้นแบบ อุตสาหกรรมกำลังมองหาทางออกที่แข็งแกร่งกว่าสำหรับการใช้งานจริง Basis และเฟรมเวิร์คที่คล้ายกันกำลังตอบสนองความต้องการเหล่านี้ แม้จะยอมรับว่ายังมีพื้นที่ให้ปรับปรุง เช่น การรองรับไดรเวอร์ การจัดการการตัดการเชื่อมต่อ และความปลอดภัยของประเภทการขนส่ง
อนาคตของเฟรมเวิร์คหุ่นยนต์ดูเหมือนจะมุ่งไปสู่ความสมดุลระหว่างความสามารถในการทำต้นแบบอย่างรวดเร็วที่ทำให้ ROS ประสบความสำเร็จ กับคุณสมบัติพร้อมใช้งานจริงที่แอปพลิเคชันหุ่นยนต์สมัยใหม่ต้องการ