ROS2 vs ROS1
Robot İşletim Sistemi (ROS), robotik topluluğunda sofistike robot uygulamaları oluşturmak için sağlam araçlar ve kütüphaneler sunan bir köşe taşı olmuştur. Robotik teknolojisi geliştikçe, onu destekleyen çerçeveler de gelişmelidir. Bu ilerleme ihtiyacı, modern, dinamik ve ölçeklenebilir robotik sistemlerin taleplerini karşılamak için tasarlanmış ROS 2'nin ortaya çıkmasına neden olmuştur. ROS 2'deki en önemli iyileştirme alanlarından biri navigasyon yığınıdır. Bu blog yazısı, ROS 2 navigasyon yığınının selefine göre farklarını ve geliştirmelerini derinlemesine inceliyor, ROS 2'nin neden hem endüstriyel hem de araştırma uygulamaları için hızla tercih edilen bir seçenek haline geldiğini vurguluyor.
Navigasyon Yığını Anlamak
Navigasyon yığını, herhangi bir otonom robot için hayati öneme sahiptir ve robotun çevresinde güvenli ve verimli bir şekilde gezinmesini sağlar. Yol planlama, yerelleştirme, haritalama ve görev yürütme gibi çeşitli bileşenleri kapsar ve bunların tümü otonom işletim için gereklidir.
Navigasyon Yığınının Temel Bileşenleri
ROS 1 Navigasyon Yığını:
Küresel ve Yerel Planlayıcılar: Robotun mevcut konumundan hedefe çarpışmasız yollar planlamaktan sorumludur.
Yerelleştirme Algoritmaları: Genellikle Uyarlanabilir Monte Carlo Yerelleştirme (AMCL) gibi teknikleri kullanarak robotun harita içindeki konumunu tahmin eder.
Haritalama Algoritmaları: Eşzamanlı Yerelleştirme ve Haritalama (SLAM) tekniklerini kullanarak çevrenin haritasını oluşturur.
Actionlib: Geri bildirim, iptal ve sonuç raporlama gerektiren karmaşık görevleri yönetmek için bir kütüphane.
ROS 2'deki Temel İyileştirmeler
Gerçek Zamanlı Performans ve Güvenlik: ROS 2'deki en önemli gelişmelerden biri, gerçek zamanlı performans ve güvenlik sistemlerini desteklemesidir. ROS 1, gerçek zamanlı yeteneklerle tasarlanmamışken, ROS 2 bu sınırlamayı gerçek zamanlı karar verme özellikleri ekleyerek ele alır. Bu iyileştirme, zamanlama ve güvenliğin önemli olduğu uygulamalar için çok önemlidir, örneğin otonom araçlar ve endüstriyel otomasyon.
bt_navigator ve Görev Yürütme:
bt_navigator: ROS 2'de, nav2 bt_navigator, en üst düzeyde move_base'in yerini alır. Görev yürütme için Davranış Ağacı (BT) modelini kullanır ve bu, navigasyon görevlerini yönetmek için daha esnek ve modüler bir yaklaşım sunar. BT'ler, daha karmaşık davranışların daha basit olanlardan oluşturulmasına olanak tanır ve bu da robotun çeşitli senaryoları ele alma yeteneğini artırır.
Action Interface: ROS 2'deki yeni eylem arayüzü, daha sofistike görev yürütme modellerini destekler, robotların daha karmaşık navigasyon görevlerini daha büyük verimlilik ve güvenilirlikle gerçekleştirmesine olanak tanır.
Geliştirilmiş İletişim Modeli:
DDS Tabanlı İletişim: ROS 2'nin iletişim için DDS'yi (Veri Dağıtım Hizmeti) kullanması, düğümler arasındaki veri alışverişi için daha verimli ve güvenilir bir mekanizma sağlar. Bu, yol planlama ve yerelleştirme gibi görevler için kritik olan navigasyon yığını için özellikle önemlidir.
Navigasyon Algoritmaları ve Araçları:
Gelişmiş Yol Planlama: ROS 2, daha gelişmiş yol planlama algoritmalarını destekler ve bu da daha iyi performans ve uyarlanabilirlik sağlar. Bu iyileştirmeler, robotun karmaşık ve dinamik ortamlarda bile daha verimli gezinmesine olanak tanır.
Görselleştirme ve Hata Ayıklama Araçları: ROS 2, navigasyon yığını için geliştirilmiş görselleştirme ve hata ayıklama araçları sağlar ve geliştiricilerin navigasyon davranışlarını daha etkili bir şekilde analiz edip optimize etmelerine olanak tanır. Bu araçlar, sorunları teşhis etmek ve robotun performansını ince ayar yapmak için gereklidir.
Deneyimlerden Öğrendiklerimiz
ROS 1, küçük ölçekli robotik uygulamalar ve kavram kanıtlama fikirleri için oldukça istikrarlı bir çerçevedir, ancak kutudan çıktığı gibi eksiksiz bir çözüm olması için gereken özelliklerden yoksundur. Öte yandan, ROS 2, henüz gelişmekte olan mimarisi nedeniyle bazen kararsız olabilir, ancak piyasada gerekli olan birçok özelliği destekler.
Örneğin, ROS 1'deki navigasyon yığını işi halledebilse de, bir otonom aracın sahip olması gereken asgari düzeyde yeteneklere sahiptir. ROS 2'de tanıtılan yeni algoritmalar, robot davranışlarının daha hassas kontrol ve özelleştirilmesini kolaylaştırır. Bu, ROS 2'nin, otonom araçların karmaşık ve dinamik ortamlarda daha verimli ve güvenli bir şekilde gezinmesini sağlar.
Bir diğer önemli faktör, büyük şirketlerin ROS 2 çerçevesine olan desteği ve katkılarıdır. Son yıllarda ROS 2, büyük robotik ve yazılım şirketlerinin dikkatini çekmiş ve bu şirketler düzenli olarak katkıda bulunmaktadır. Bu katkılar arasında piyasa standartlarında sensör desteği, yeni özellikler veya bu şirketler tarafından geliştirilen tam çözümler bulunabilir.
Eğer şu anda ROS 1'de bir projeniz varsa ve ROS 2'ye geçiş yapmak istiyorsanız, adım adım geçiş yapmanıza olanak tanıyan ROS 1 köprüsüne tanışın:
ROS 1 Köprüsü:
Çift Yönlü İletişim: ROS 1 köprüsü, ROS 1 ve ROS 2 sistemleri arasında iletişimi kolaylaştırır ve sorunsuz bir geçiş sağlar. Çift yönlü iletişimi destekler ve ROS 1'deki düğümlerin ROS 2'deki düğümlerle sorunsuz bir şekilde etkileşime girmesine olanak tanır.
Seçici Konu Köprüsü: Belirli konular, hizmetler veya eylemlerin seçici olarak köprülenmesi yeteneği, yalnızca gerekli verilerin ROS 1 ve ROS 2 arasında paylaşılmasını sağlar, bu da sistem verimliliğini artırır ve ek yükü azaltır.
Sonuç
ROS 2'deki navigasyon yığını, ROS 1'e göre önemli bir ilerlemeyi temsil eder ve ana sınırlamaları ele alır ve güçlü yeni özellikler sunar. Gerçek zamanlı performans, güvenlik, iletişim modelleri ve modülerlikteki iyileştirmeler, ROS 2'yi otonom navigasyon çözümleri geliştirmek için daha sağlam ve esnek bir platform haline getirir.
Bu iyileştirmelerden yararlanan geliştiriciler, geniş bir yelpazedeki ortam ve uygulamalarda etkili bir şekilde çalışabilen daha yetenekli ve güvenilir robotik sistemler oluşturabilirler. İster endüstriyel otomasyon, ister otonom araçlar veya araştırma projeleri üzerinde çalışıyor olun, ROS 2 navigasyon yığını, gelişmiş otonom navigasyon çözümlerine ulaşmak için gereken araçları ve yetenekleri sunar.
Robotik alanı büyümeye ve gelişmeye devam ettikçe, ROS 2, modern robotik sistemlerin zorluklarını karşılamak için gereken esneklik, performans ve güvenilirliği sağlar. ROS 2 ile robotiklerin geleceğini kucaklayın ve otonom navigasyon çözümlerinizin tam potansiyelini açığa çıkarın.
Comments