La robótica es la ciencia del diseño, desarrollo y uso de robots. Los robots se desarrollan por una variedad de razones que van desde ayudar en procesos de fabricación repetitivos, usos médicos como realizar cirugías, trabajar en entornos peligrosos como en el espacio o bajo el agua o limpiar áreas contaminadas con radiación nuclear. Los robots también pueden ser compañeros de personas mayores, y hay muchos más campos de uso. En la siguiente lista, echamos un vistazo a los principales marcos robóticos gratuitos y de código abierto que están disponibles en la actualidad.
1- ROS
rosa (Robot Operating System) es un marco de código abierto para escribir software para robots. Comenzó en 2007 con el objetivo de simplificar el proceso de creación de comportamientos robóticos complejos en una amplia variedad de plataformas robóticas. Tiene la licencia permisiva BSD.
ROS tiene muchos componentes. En el nivel más bajo, tiene una infraestructura de comunicación que ofrece paso de mensajes, grabación y reproducción de mensajes para comunicaciones asíncronas, llamadas a procedimientos remotos para comunicaciones síncronas y un sistema de parámetros distribuidos que proporciona una forma para que las tareas compartan información de configuración.
ROS proporciona bibliotecas y herramientas comunes específicas para robots. Algunos ejemplos de bibliotecas son la Biblioteca de geometría del robot, que realiza un seguimiento de dónde están las diferentes partes del robot entre sí, el lenguaje de descripción del robot, el diagnóstico, la estimación de pose, la localización y la navegación.
ROS tiene poderosas herramientas de desarrollo que admiten la introspección, depuración, trazado y visualización del estado del sistema que se está desarrollando. Hay más de 45 herramientas de línea de comandos y algunas herramientas GUI como rviz (visualización 3D) y rqt (para desarrollar interfaces gráficas para su robot).
ROS proporciona una poderosa integración con otras bibliotecas de código abierto como OpenCV, MoveIt, Gazebo, ROS-Industrial y PCL (Point Cloud Library).
2- YARP
YARP (Yet Another Robot Platform) es un software de código abierto, escrito en C++, que admite la construcción de un sistema de control de robot mediante el manejo de la comunicación entre sensores, actuadores y procesadores. Es adecuado especialmente para robots humanoides.
YARP proporciona muchas herramientas de línea de comandos y GUI como yarpmanager (para ejecutar y administrar múltiples programas en un conjunto de máquinas), yarpmotorgui (para mover todas las articulaciones de un robot con controles deslizantes), yarpdataplayer (para reproducir datos grabados) y yarpviz ( para perfilar y visualizar la red YARP).
3- MRPT
MRPT (Mobile Robot Programming Toolkit) es una colección de código abierto de aplicaciones y bibliotecas escritas en C++ que cubren estructuras de datos y algoritmos empleados en áreas comunes de investigación de robótica como visión por computadora, planificación de movimiento y localización y mapeo simultáneos (SLAM). Está licenciado bajo licencia BSD.
Algunos ejemplos de bibliotecas y aplicaciones incluidas en MRPT son mrpt-kinematics (clases para definir y gestionar la cinemática de brazos robóticos), mrpt-detectors (un conjunto de detectores genéricos basados en visión por computadora), mrpt-graphslam (graph-SLAM básico algoritmos), Graphslam-engine (realiza Graph-slam 2D), grid-matching (ejecuta técnicas de coincidencia de cuadrículas de ocupación) y cinemática de brazo robótico (una herramienta útil para enseñar y aprender los conceptos básicos de la cinemática del brazo robótico).
4- Mirador
Kiosko es un simulador de robot 3D gratuito y de código abierto. Ofrece la capacidad de simular con precisión y eficiencia poblaciones de robots en entornos interiores y exteriores complejos y proporciona una representación realista de entornos que incluyen iluminación, sombras y texturas de alta calidad.
Ofrece simulación dinámica accediendo a múltiples motores de física de alto rendimiento como ODE, Bullet, Simbody y DART. Puede ejecutar simulación en servidores remotos. Tiene amplias herramientas de línea de comandos y puede desarrollar sus propios complementos personalizados que tienen acceso directo a la API de Gazebo.
5- OROCOS
OROCOS (Open Robot Control Software) es una colección de código abierto de bibliotecas C++ para el control avanzado de máquinas y robots. Estas bibliotecas son KDL (Biblioteca de cinemática y dinámica), BFL (Biblioteca de filtrado bayesiano) y The Orocos Toolchain.
KDL (Biblioteca Cinemática y Dinámica) proporciona bibliotecas de clases para objetos geométricos (punto, marco, línea,…), cadenas cinemáticas de varias familias (en serie, humanoide, paralelo, móvil,…), y su especificación e interpolación de movimiento. .
BFL (Biblioteca de filtrado bayesiano) proporciona un marco independiente de la aplicación para la inferencia en redes bayesianas dinámicas.
Orocos Toolchain le permite crear aplicaciones robóticas en tiempo real utilizando componentes de software modulares configurables en tiempo de ejecución. Es multiplataforma (Windows, macOS y Linux). Proporciona registro e informes de eventos del sistema y ofrece extensiones a otros marcos de robótica como ROS y YARP.
Conclusión
Se pone mucho esfuerzo en estos marcos y, lo más importante, se desarrollan activamente y tienen comunidades activas. Existen otros buenos marcos como Player Project y CARMEN, pero ya no se desarrollan activamente.
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