تیم آرون جانسون در آزمایشگاه روبومکانیک در کالج مهندسی دانشگاه کارنگی ملون این ناامیدی ها را به طور مستقیم تجربه کرده است. محققان اغلب مجبور شده‌اند برای کار خود به مدل‌های ساده تکیه کنند، زیرا راه‌حل‌های نرم‌افزاری موجود منبع باز نبودند، یک چارچوب مدولار ارائه نمی‌کردند، و فاقد عملکرد سرتاسری بودند.
ربات‌ها می‌توانند در انجام وظایفی مانند کمک به تلاش‌های بازیابی بلایا یا نظارت بر محیط‌زیست به انسان کمک کنند. در مورد چهارپاها، روبات‌هایی که روی چهار پا راه می‌روند، تحرک آنها نیازمند بسیاری از اجزای نرم‌افزاری است تا به طور یکپارچه با هم کار کنند. بیشتر محققان باید بیشتر وقت خود را به جای تمرکز بر رفتارهای سطح بالا صرف توسعه زیرساخت های سطح پایین کنند.
بسته‌های نرم‌افزاری دیگر در حل یک جزء، مانند برنامه‌ریزی حرکت، بسیار خوب هستند، اما داشتن چارچوب‌های سرتاسری که الگوریتم‌ها، ابزارها و زیرساخت‌های لازم را برای انجام تحقیقات رباتیک با کیفیت بالا فراهم می‌کند، بسیار مهم است.
Quad-SDK یک چارچوب متن باز و تمام پشته برای حرکت چهارپا چابک است. اعتبار: آزمایشگاه ربومکانیک، دانشگاه کارنگی ملون
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.
برخلاف سایر گزینه ها، Quad-SDK با سیستم عامل روبات (ROS) نیز سازگار است. ROS یک میان افزار است، جایی بین سخت افزار و نرم افزار، که به بخش های مختلف یک سیستم اجازه می دهد با یکدیگر صحبت کنند. به عنوان مثال، اگر یک ربات مانعی را در مسیر خود حس کند و نیاز به انتقال اطلاعات از ماژول ادراک خود به ماژول تصمیم گیری خود داشته باشد، ROS چیزی است که این ارتباط را قادر می سازد. برنامه‌ای را تصور کنید که از iOS یا Android استفاده نمی‌کند – وقتی همه چیز با هم کار می‌کند بسیار ساده‌تر است.
در هفته‌هایی که Quad-SDK برنده جایزه بهترین مقاله در کارگاه آموزشی ربات‌های پا در کنفرانس بین‌المللی رباتیک و اتوماسیون IEEE (ICRA) در سال 2022 شد، مردم درخواست استفاده از آن را داشتند که نشان‌دهنده میزان مفید بودن راه‌حل‌های آن و چگونگی استفاده از آن است. فرمت منبع باز دعوت به همکاری در جامعه رباتیک می کند.
محققان الگوریتمی را برای تقسیم وظایف برای تیم های انسان-ربات توسعه می دهند
اطلاعات بیشتر:
جوزف نوربی و همکاران، Quad-SDK: Full Stack Software Framework for Agile Quadrupedal Locomotion، کنفرانس بین المللی IEEE در مورد رباتیک و کارگاه اتوماسیون روی ربات های پا (2022). leggedrobots.org/assets/pdfs/paper19.pdf
ارائه شده توسط مهندسی مکانیک دانشگاه کارنگی ملون
در نمونه‌ای از نوآوری که از سر ناچاری به وجود آمد، جانسون، دانشیار مهندسی مکانیک، و تیمش پشته نرم‌افزار حرکتی خود را طراحی کردند، Quad-SDK، یک چارچوب تمام پشته برای حرکت چهارپا چابک.
Quad-SDK یک پشته کامل است، به این معنی که شامل هر سطحی از سلسله مراتبی است که بر حرکت چهارپا تأثیر می گذارد، از برنامه ریزی جهانی شروع می شود. یک لایه در بالای پشته قرار دارد. تاجبخش آن را با نقشه گوگل مقایسه می کند، زیرا انتخاب می کند که ربات تقریباً کجا باید برود تا به مقصد برسد. لایه بعدی، برنامه ریز محلی، چیزی است که جزئیات مسیر را تعیین می کند، مانند جایی که ربات باید پاهای خود را قرار دهد. این در لایه سوم به اوج می رسد، راننده ربات، که دستوراتی را به مفاصل چهارپا ارسال می کند تا حرکت مورد نظر را اجرا کند.
حرکت یک مشکل لایه ای است، به عنوان عضو تیم و Ph.D. دانش‌آموز اردلان تاجبخش در این باره می‌گوید: “برای انجام هر کاری معنادار روی یک ربات، باید اجزای زیادی با هم کار کنند.” Quad-SDK چارچوبی را برای محققان و توسعه دهندگان رباتیک فراهم می کند تا تلاش های خود را به جای ابزار و زیرساخت نرم افزار بر روی الگوریتم های اصلی متمرکز کنند.
محققان Carnegie Mellon یک نرم افزار منبع باز توسعه داده اند که حرکت چابک تر را در ربات های پا ممکن می کند.
این ویدئو برنامه ریزی و اجرای افق طولانی، تحرک زمین ناهموار، پشتیبانی از چند روبات، اجرای جهشی، ناوبری در فضای باز و موارد دیگر را نشان می دهد. اعتبار: آزمایشگاه ربومکانیک، دانشگاه کارنگی ملون
نقل قول: نرم افزار منبع باز به تحقیقات روبات کمک می کند (2022، 16 اوت) بازیابی شده در 2 اکتبر 2022 از
این طراحی می‌تواند فرآیند توسعه را برای رباتیک‌ها در همه جا ساده کند، زیرا از مجوز منبع باز استفاده می‌کند، به این معنی که نرم‌افزار را می‌توان به دلخواه کاربر استفاده و تغییر داد. Quad-SDK آماده استفاده است، بنابراین محققان لازم نیست نگران پیاده‌سازی ابزارها و زیرساخت‌ها باشند. در عوض، آنها می توانند به درستی روی رفتارها و برنامه ها کار کنند.
