機(jī)器人技術(shù)其實(shí)是一個(gè)軟件問(wèn)題，而不是一個(gè)硬件問(wèn)題。

Google早期的研發(fā)者Scott Hassan曾經(jīng)說(shuō)了上面的這句話(huà)，雖然很多硬件從業(yè)者不一定同意，但不可否認(rèn)的是軟件也是機(jī)器人中非常重要的內(nèi)容。在昨天的2016高工機(jī)器人年會(huì)上，湯尼機(jī)器人創(chuàng)始人王濱海進(jìn)行了一次《操作系統(tǒng)讓機(jī)器人大腦更聰明》的演講，對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。以下是王濱海的演講精要摘編。

什么是機(jī)器人操作系統(tǒng)？

狹義的機(jī)器人操作系統(tǒng)只是對(duì)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)、控制的軟件架構(gòu)，是軟件上的一些驅(qū)動(dòng)模塊，也可以稱(chēng)之為軟件中間件。

那么它解決什么問(wèn)題呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)它給我們提供了底層的進(jìn)程管理、消息管理、編譯管理、指令管理。在這個(gè)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)者就可以做各種各樣的功能模塊，大部分是UTC，也就是用戶(hù)產(chǎn)生的內(nèi)容對(duì)整個(gè)機(jī)器人社區(qū)提供大量的開(kāi)源支持。

在這個(gè)領(lǐng)域，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，底層的從業(yè)人員大部分都是做計(jì)算機(jī)的，而上面做應(yīng)用的主要是機(jī)器人工程領(lǐng)域，這里有一條很明確的分界線(xiàn)。

機(jī)器人操作系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r

日本很早就在國(guó)家戰(zhàn)略層面提出了機(jī)器人操作系統(tǒng)的事情，在日本的先進(jìn)技術(shù)部門(mén)引導(dǎo)下，他們也形成了Open  Robot的平臺(tái)。意大利也是YARP的開(kāi)源系統(tǒng)來(lái)提供全新的開(kāi)發(fā)環(huán)境。美國(guó)的投入更大，包括鼎鼎大名的微軟的開(kāi)發(fā)平臺(tái)ROBOTIES、Player  Stage以及最知名的ROS系統(tǒng)。ROS是從斯坦福大學(xué)實(shí)驗(yàn)室走出去的機(jī)器人操作系統(tǒng)，目前正被很多大學(xué)和企業(yè)使用。在上述這些系統(tǒng)中，可能只有ROS被大家所知道、了解，其他都不是太清楚，其原因可能是商業(yè)模式注定了不同的開(kāi)發(fā)平臺(tái)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

ROS采用了BSD開(kāi)發(fā)架構(gòu)，開(kāi)發(fā)任何一個(gè)部件都可以商業(yè)化，除了微軟是不開(kāi)源，其他的開(kāi)源平臺(tái)的License都是這樣的，這就阻礙了作為商業(yè)平臺(tái)發(fā)展的趨勢(shì)。

MIT曾經(jīng)對(duì)機(jī)器人操作系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，說(shuō)30年前，DOS引爆個(gè)人電腦，在30年之后，機(jī)器人操作系統(tǒng)的出現(xiàn)會(huì)對(duì)機(jī)器人技術(shù)是個(gè)很大的推進(jìn)，正如DOS在30年前所做的事情一樣，使得能夠用很簡(jiǎn)短的代碼實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的功能。目前ROS是大家評(píng)價(jià)的在機(jī)器人領(lǐng)域的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

在做這個(gè)報(bào)告之前，很多人問(wèn)我一個(gè)事情，目前這個(gè)ROS操作系統(tǒng)的用戶(hù)會(huì)有多少？在今年的ROS大會(huì)上我和他們的負(fù)責(zé)人做了很多交流，拿到一個(gè)數(shù)據(jù)，目前在使用操作系統(tǒng)做開(kāi)發(fā)的人員用戶(hù)超過(guò)35萬(wàn)。這是一個(gè)非常大的數(shù)據(jù)。另外它提供的功能，包括移動(dòng)平臺(tái)控制、視覺(jué)控制，下載量超過(guò)了850萬(wàn)次。這僅僅是2016年1-7月份的數(shù)據(jù)。

在這個(gè)平臺(tái)上還衍生了很多的分支，最大的分支是ROS-A和ROS-DOS。工業(yè)領(lǐng)域有很多用戶(hù)已經(jīng)開(kāi)始使用這個(gè)平臺(tái)來(lái)構(gòu)建他們的工業(yè)機(jī)器人。而在農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，也有很多企業(yè)使用操作系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)。我們?cè)?015年收購(gòu)了幾家開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的企業(yè)。我看到的至少不下于十種的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的操作框架是這個(gè)形式的。

還有針對(duì)無(wú)人機(jī)方面的。在無(wú)人機(jī)方面，有兩個(gè)不對(duì)外開(kāi)放的分支。其中一個(gè)是軍用領(lǐng)域，我們猜測(cè)軍用機(jī)器人采用的是操作系統(tǒng)框架。另外一個(gè)我們比較驚訝和超出我們預(yù)知的是，在DOE能源領(lǐng)域也使用了這個(gè)框架，我們不知道如何應(yīng)用的，我們不知道他們里面什么狀況。

說(shuō)到工業(yè)領(lǐng)域，有一個(gè)這樣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，大概35%是系統(tǒng)集成商，25%是做OEM的基礎(chǔ)，來(lái)給一些本體廠商和系統(tǒng)集成商做OEM。還有40%主要用在科研和政府方面，一共加起來(lái)有60%是商業(yè)化應(yīng)用。在這個(gè)領(lǐng)域，很多巨頭們都已經(jīng)投入進(jìn)去了，比如ABB、寶馬。如果我們?nèi)タ磳汃R的官網(wǎng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)ABB有幾款工業(yè)機(jī)器人支持這樣的接口，給它做控制，也是給系統(tǒng)集成商一個(gè)很好的平臺(tái)去做這樣的集成事情。

操作系統(tǒng)未來(lái)需要優(yōu)化ROS

未來(lái)機(jī)器人有幾部分是很重要的，包括它的AI、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和語(yǔ)言、行為。我記得去年高工年會(huì)的時(shí)候，許揚(yáng)生院士提到了機(jī)器人三大元素：運(yùn)動(dòng)、感知、認(rèn)知，這里面就包括PC三個(gè)部分。

原有的ROS系統(tǒng)只解決了運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制，未來(lái)的機(jī)器人還需要包括語(yǔ)言、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)。所以我們需要一個(gè)廣義的操作系統(tǒng)，需要驅(qū)動(dòng)本體，增加AI，把語(yǔ)言能力和視覺(jué)能力能夠提升上去，這是它未來(lái)的發(fā)展方向。

目前我們做的事情，第一是把機(jī)器人按整個(gè)層進(jìn)行劃分。包括部件驅(qū)動(dòng)、環(huán)境感知、行為管理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊?。在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們做了一個(gè)RoboWare，為大家提供比較好的開(kāi)發(fā)環(huán)境，機(jī)器人可視控制、仿真、數(shù)據(jù)傳輸和深度學(xué)習(xí)。我們主要針對(duì)機(jī)器人企業(yè)以及開(kāi)發(fā)人員，這是我們主要的客戶(hù)定位。

我們所提供的價(jià)值，總結(jié)為三提升三降低。提升了開(kāi)發(fā)質(zhì)量、開(kāi)效率、可一致性，降低開(kāi)發(fā)門(mén)檻、開(kāi)發(fā)周期和開(kāi)發(fā)成本。

這是目前能支撐的硬件，包括底盤(pán)、導(dǎo)航，以及數(shù)據(jù)傳輸在軟件上的服務(wù)。未來(lái)的構(gòu)想是把它作為一個(gè)內(nèi)核，作為中間件的作用，把核心的算法，在數(shù)據(jù)傳輸和交互方面都融入進(jìn)去。

未來(lái)要像Windows優(yōu)化DOS或優(yōu)秀手機(jī)廠商優(yōu)化Android一樣，讓ROS也變成一個(gè)優(yōu)秀的機(jī)器人操作系統(tǒng)。

PS：第104期硬創(chuàng)公開(kāi)課雷鋒網(wǎng)邀請(qǐng)到庫(kù)柏特科技CEO，武漢大學(xué)特聘副教授李淼，這次李教授帶來(lái)的公開(kāi)課主題是《制造業(yè)中的機(jī)器智能》。12月26日下午3點(diǎn)，雷鋒網(wǎng)機(jī)器人垂直欄目“新智造（公眾號(hào)：新智造）”將準(zhǔn)時(shí)開(kāi)課。

掃描下方海報(bào)上的二維碼，關(guān)注“新智造”公眾賬號(hào)后，回復(fù)“報(bào)名”兩字，添加“公開(kāi)課”管理員為好友，通報(bào)姓名、公司（學(xué)校）、職位（學(xué)位）、聯(lián)系方式，審核通過(guò)后即可進(jìn)群。（機(jī)器人相關(guān)從業(yè)者、學(xué)者，以及對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域有濃厚興趣或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)的讀者優(yōu)先。）

雷峰網(wǎng)版權(quán)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見(jiàn)轉(zhuǎn)載須知。