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settembre 30, 2020

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Esplorare il linguaggio comune dell'automazione industriale
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ROS è il futuro?

Il framework open source ROS (Robot Operating System) esiste da oltre dieci anni e ha migliaia di sviluppatori che creano pacchetti. Infatti, secondo un report del 2019 di ABI Research, quasi il 55% dei robot del mondo nel 2024 includerà un pacchetto ROS.

Sviluppato nel 2007 presso lo Stanford University Artificial Intelligence Laboratory, ROS è uno strato di middleware che può essere eseguito su diversi sistemi operativi o senza un sistema operativo. Pur non essendo un sistema operativo (OS), ROS fornisce i servizi attesi da un OS quali astrazione hardware, controllo dei dispositivi di basso livello, implementazione di funzionalità di uso comune, trasmissione di messaggi tra processi e gestione dei pacchetti.

Il software in ROS offre enorme flessibilità. Organizzato in pacchetti, questo software può contenere nodi, set di dati, file di configurazione o qualsiasi tipo di modulo utile. Ciò rende ROS utile per diverse applicazioni robotiche e può persino far progredire le sue capacità su hardware industriale già consolidato nelle fabbriche.

Ambienti controllati

Quando un robot viene aggiunto alle attività di uno stabilimento è generalmente configurato con il software closed-source in dotazione con il suo l'hardware. Questo software proprietario, di cui il produttore o altri detengono i diritti di proprietà intellettuale, offre moduli che consentono ai robot di adattarsi ad ambienti dinamici.

Ad esempio, è applicato a veicoli a guida automatica (AVG, Automated Guided Vehicle) per evitare collisioni con macchinari vicini nei magazzini, e robot pick-and-place per movimenti variabili per manipolare oggetti ed eseguire attività pre-programmate. Tuttavia, queste funzionalità adattive sono spesso piuttosto limitate.

Diversamente dal software proprietario, l'open source fornisce agli utenti pieno accesso al codice sorgente. Se un responsabile di stabilimento desidera personalizzare il programma di un robot, lo sviluppatore non soltanto ha accesso al codice ma può modificarlo nell'accordo di licenza. Infatti, i tecnici del codice basato su ROS del programma ROS-Industrial lanciato dal Southwest Research Institute (SwRI) stanno utilizzando software open source per azioni robotiche non pre-programmate.

I ricercatori SwRI hanno recentemente sviluppato un modulo che consente a due robot di collaborare sulla gestione di un'attività. La funzione di questi robot si basa su dati point-cloud provenienti da videocamere che trasmettono una visione stereoscopica e una percezione della profondità per comprendere l'ambiente. Di conseguenza, le possibilità delle applicazioni robotiche con codice basato su ROS sono infinite, poiché i produttori potrebbero, ad esempio, installare videocamere 3D attorno a una cella di lavoro per raccogliere dati sulle interazioni tra i robot e le parti in lavorazione.

Ridurre al minimo l'obsolescenza

Gli ingegneri saranno inoltre lieti di scoprire che ROS utilizza lo standard TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) per Internet. Ciò significa che i responsabili di stabilimento possono avere la certezza di riuscire a installare nuovo hardware robotico sulla propria linea di produzione senza rendere altre parti del sistema obsolete, e che tutta l'attrezzatura continuerà a comunicare senza un'estesa riprogrammazione.

Nel tempo, ROS è diventato una piattaforma ampiamente utilizzata in varie applicazioni robotiche. Per questo motivo, sono ora migliaia gli sviluppatori che lavorano con ROS per creare il futuro della robotica, consentendo ai produttori di ridurre le attrezzature obsolete e personalizzare a proprio piacimento il programma di un robot.

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