专栏首页机器人课程与技术ROS2机器人笔记20-10-03

ROS2机器人笔记20-10-03

如果在自定义环境中,需要桥接ROS1和ROS2,通常不会很顺利,系统默认方式支持不佳,可以参考如下:

链接:https://www.allisonthackston.com/articles/bridging_ros_ros2.html

室内定位(ROS1):https://github.com/inomuh/indoor_localization

micro-ROS:发现机制允许微型ROS客户端通过UDP发现网络中的代理。如果客户端事先不知道任何代理,它会通过多播发送发现呼叫,而可访问的代理会通过发送有关它们的信息(例如其IP和端口)进行响应。客户端会自动与提供信息的第一个代理进行匹配,并且匹配实体之间的通信将以常规方式进行。(ROS2Foxy或Dashing)

nav2更新:

Ignition路线图:

2020年第四季度(10月-12月)

  • 跨平台兼容性:完全支持Windows,Ubuntu和macOS。

17支队伍参加DARPA的SubT洞穴巡回赛(转载)

原文:spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-software/darpa-subt-cave-circuit-competition

在所有其他被COVID-19彻底破坏的面对面事件中,有DARPA地下挑战赛的洞穴巡回赛。DARPA已经主办了隧道和城市SubT巡回赛的现场比赛,并且计划一直是在SubT决赛之前举行三场代表三个独特地下环境的比赛。以某种方式将所有内容组合到一个疯狂的课程中。

尽管SubT城市巡回赛活动在2月下旬刚好进入锁定线下,但DARPA做出了艰难(但谨慎)的决定,取消了亲自参加的洞穴巡回赛活动。这意味着将不会有系统追踪洞穴竞赛,这是一个严重的失望—我们非常期待看到机器人团队在完全垂直的,完全不可预测的自然环境中航行。幸运的是,DARPA仍在运行虚拟洞穴巡回赛,有17个团队将参加比赛,其模拟的洞穴环境具有DARPA所能做到的动态和细致。

DARPA的新闻稿:

DARPA的Subsubnean(SubT)挑战赛将于11月17日举行“洞穴电路虚拟竞赛”,该竞赛的重点是创新的解决方案,以绘制,导航和搜索复杂的模拟洞穴环境,合格的团队必须在10月15日之前开发和提交基于软件的解决方案,以用于通过SubT虚拟门户网站进入洞穴电路,他们的技术将在基于云的SubT Simulator中面对未知的洞穴环境。在此之前,团队可以完善​​其选定虚拟机器人模型的花名册,选择传感器有效载荷,并继续测试自主性方法以最大化其得分。

洞穴巡回赛还引入了新的仿真功能,包括可供选择的“系统竞赛”机器人的数字双胞胎,结合了空中和地面机器人的有袋式平台以及可以被机器人丢弃以用作通信中继的面包屑节点。每个机器人配置都有一个相关的成本,该成本以SubT积分(一种模拟货币)为基础,基于诸如速度,移动性,传感和电池寿命之类的性能特征。

每个团队的模拟机器人都必须在现实的洞穴中导航,并具有自然地形和动态岩石坠落的功能,同时他们在60分钟内的时间范围内搜索并找到路线上的各种人工产物,准确度在5米以内得分。正确的报告值得一分。每个课程包含20个工件,这意味着每个团队都有可能获得20分的最高分数。团队可以利用众多的实践世界,甚至可以使用SubT Tech Repo中提供的洞穴图块构建自己的世界,从而在提交一个官方评分方案之前完善他们的方法。然后,DARPA团队将在一系列隐藏的竞争场景中评估解决方案。

在17个合格的团队中(您可以在这里看到所有的团队),我们将很快指出其中的少数几个。来自密歇根理工学院的BARCS团队是SubT虚拟城市巡回赛的获胜者,这意味着他们可能也是击败Cave的团队,尽管这门课程可能非常独特,以至于事情会变得有趣。一些需要关注的系统跟踪团队包括:协作机器人,CTU-CRAS-NORLAB,MARBLE,NUS SEDS和Robotika,还有一些全新的团队。

现在,仅仅因为系统跟踪团队没有专用的洞穴巡回赛,这并不意味着在最后一场比赛中将不会有一个洞穴探洞(也许甚至是一个重要的探洞),据我们所知,这仍然是预定的发生在明年秋天。我们听说许多System Track团队无论如何都已经在洞穴中测试了他们的机器人,并且随着虚拟事件的临近,我们将进行一系列Virtual Systems Track系列活动,重点介绍不同团队在模拟洞穴方面的表现。他们自己发现的洞穴中的电路。 

IEEE Spectrum:取消“洞窟系统追踪”是否有困难的决定?

蒂姆·钟(Tim Chung):决定虚拟化的决定只是令人心碎,因为我认为DARPA的作用是提供某些竞争对手可能无法想象的机会,例如为此竞赛开辟一个洞穴式场地。我们爬过了许多这样的地点,令我感到失望的是,我们的团队和竞争对手都对我们无法分享城市巡回赛以来取得的所有进步感到失望。但是,我们能够做的是倾注大量精力和洞察力,这些洞察力是在这些洞穴中四处爬行所获得的,在虚拟竞争方面这将是一个非常巨大的机会。无论是全球性的大流行病,还是缺乏对洞穴等自然地点的访问,虚拟环境都是我们想要发展的机会。

“模拟器为我们提供了一个探究事物可能存在的机会的机会……它确实使我们能够仅凭我们的想象力就能找到技术中某些局限性所在。”  — DARPA的提莫西·钟(Timothy H. Chung)

这项比赛的虚拟洞穴巡回赛将包含哪些新功能?

我对这些特殊功能感到非常兴奋,因为我们看到了增强物理和虚拟之间协同作用的机会。我首先要说的是,我们使用摄影测量法扫描了一些Systems Track机器人,并将其与我们从系统竞争对手自己获得的一些其他模型结合起来,以将其系统机器人转变为虚拟模型。我们经常谈论从模拟到真实的转移,以及如何成功地将模拟转移到物理世界,但是现在我们已经从物理世界中获取了一些东西并将其虚拟化。我们已经验证了机器人的控制器和运动学,并与系统竞争对手进行了迭代,现在SubT Tech Repo中拥有这13个机器人(空中和地面),现在所有虚拟竞争对手都可以利用的。

我们还具有其他机器人功能。这些通信面包屑在许多竞争者中都很常见,因此我们在虚拟世界中采用了这种面包屑,现在您已经将通信中继节点烘焙到SubT Simulator中了-您可以拥有六个或十二个通信节点可以从我们的各种地面机器人平台上掉下来。我们现在具有有袋动物部署能力,因此现在有了父级地面机器人,可以将它们与不同的子无人机混合并匹配,以成为有袋动物对。 

这是我一段时间以来一直在计划的事情:现在,我们可以触发诸如岩崩之类的事情。他们仍然不太像印第安纳·琼斯,巨石从走廊上掉下来,但这真的很接近。除了只是一个有趣而现实的考虑之外,我们还必须真正地动态测试和强调机器人导航和识别环境中某些事物已发生变化并对其做出响应的能力。

 图片:DARPA

DARPA仍在运行虚拟洞穴巡回赛,有17个团队将参加模拟洞穴环境的比赛。

没有任何模拟是完美的,所以您能和我们谈谈目前还没有模拟什么事情吗?模拟器在哪里与现实不符?

我认为这个问题是任何有关仿真的基础。我举几个例子:

我们有能力代表对机器人的整体损害,但它不在致动器或组件级别。因此,这里没有一个可靠性模型,尽管我认为合并起来确实很有趣,以便您可以对平均故障时间进行评估。但是,如果机器人掉落在壁架上,则可能会因为太破损而无法继续使用。

有了通信,这不仅是我的内心,而且也是所有通过开发通信系统和机器人系统而生活的人所亲近的,我们已经对地下环境进行了RF调查,以更好地应对在什么传播效果上。对此已经进行了很多研究,并且为了实现某些现实,我们确实将RF通信的路径损耗模型引入了SubT Simulator中。例如,当您放下一个面包屑节点时,它使用的是路径损耗模型,以便当您深入洞穴时可以表示信号的衰减。现在,我们并没有在麦克斯韦方程组级别对其进行建模,我认为这是很棒的,但是还没有到此为止。 

我们确实遇到了诸如电池耗尽,传感器退化到模拟器可能降低传感器输入的程度之类的事情。令人惊讶的是,我们在某些地方能达到多近,而在另一些地方仍然能走多远,我认为显示模拟可以达到多远的局限性是为什么SubT Challenge希望同时拥有两者系统和虚拟轨道。模拟可能会加速,但不会成为发展和创新的灵丹妙药,我认为所有竞争对手都意识到了这些局限性。

SubT虚拟赛道最令人惊奇的事情之一是,所有机器人都完全自主操作,而系统赛道团队在比赛时却没有人员参与。为什么以这种方式使虚拟轨道更具挑战性?

我认为这是虚拟轨道的定义,描绘属性之一。我们对仿真方面的持续愿景是,仿真器使我们有机会了解事物的可能位置,并允许我们探索更大的规模,复杂性或无法物理访问的环境类型之类的事物。它确实使我们能够仅凭我们的想象力来发现其中某些限制在技术中的位置,这是模拟的内在价值之一。 

但我认为,找到一种方法来整合人工输入,或更普遍的是人工操作界面和人工竞争中可能无法重新创建的原地压力等人为因素,这为我们描述两者提供了充分的理由虚拟竞赛实际上是关于完全自主或自给自足的系统的作用,它们在没有人工指导的情况下就可以自行解决,同时也承认现实世界中存在的条件不一定要由完全模拟的版本来代表。话虽如此,我认为认知工程在人类机器人交互中仍然扮演着极其重要的角色。

在虚拟比赛展示期间,我们有什么期待?

我们已经将许多其他特性和功能引入到模拟器中,这将使我们能够对比赛进行过程得出一些其他见解。这些见解可能涉及诸如在给定情况下一个或多个机器人的性能或环境对不同类型的机器人的影响之类的事情,我可以挑逗的是,这将是我们展示技术和技术的机会。机器人在虚拟环境中竞争的兴奋。我试图不给太多破坏者,但我们将有机会真正了解细节。

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