项目旨在桥接机器人与其他工厂组件之间的通信
就像联合国的国际代表使用口译员相互了解一样，机器人、机器和其他工业组件来自不同的供应商使用不同的计算机语言，需要翻译人员帮助他们进行交流。
很大程度上出于经济原因，制造机床、机器人、输送机等的公司使用专有软件进行操作以及彼此之间以及与其他公司之间的交流传感器等组件，博士河流和PLC。机器制造商希望工厂采购部门坚持他们的整体解决方案品牌以创造更多收入。
“一度流行的想法是，如果我要投资我的资金并提供解决方案，我想要保护我的销售，”西南研究所 ROS-Industrial (ROS-I) Consortium Americas 项目经理 Matthew Robinson 说。 “如果我提供机床，我希望客户使用我的所有产品……我的软件、我的硬件以及与之相关的互连技术。”
当工厂所有者决定改用其他品牌时、通信问题的出现阻碍了可以提高产量和质量的集成、模拟和分析。
到目前为止，实现工厂中所有技术之间通信的任务主要落在了创建计算机的系统集成商身上-代码翻译器或桥梁，例如，从 3D 相机到机器人或两者之间两个由不同供应商制造的机器人。这是一个耗时长、成本高的过程——如此之多以至于工程连接的价格可能超过机器本身的价格。
“工程耗时如此之长且成本如此之高的公司不会走自动化路线，”西门子科技先进制造自动化研究小组负责人 Juan Aparicio 说。 “这对他们来说没有意义，因为他们没有足够的预算来证明自动化是合理的。”
朝着通用标准迈进
这种情况导致了一个盛大的规模问题：与集成相关的时间和费用阻碍了许多商店采用自动化，并阻碍了美国工业的进步。
什么制造商，以及他们有希望的集成问题解决者，如 Robinson、Aparicio 等, 正在经历现在在另一个制造领域有先例。
大约 30 年以前在半导体行业，来自不同供应商的蚀刻光刻机等晶圆加工设备也无法相互通信。为了应对这种情况下即将出现的萎缩，半导体制造商组成了一个联盟，并告诉供应商他们必须制定一个通用标准。这正是发生的事情。
“问题是，‘客户的需求是否足以推动 [现在] 制定通用标准？”这是伦斯勒理工学院电气、计算机和系统工程系主任 John Wen 的说法。 “这还有待观察，但似乎在朝那个方向发展。”
Wen 也是目前致力于实现通用性并创建翻译机器语言的桥梁的人之一，这样工厂的设备就可以与每个人对话其他。
他们的工作由高级机器人制造 (ARM) 研究所资助，该研究所是美国制造业的一部分答：ARM 研究所资助的项目包括开发特定的中间件——一个来自学术界，另一个来自财力雄厚的企业家 Scott Hassan——达到更高的技术准备水平，这样中间件选项就可以为一般工业用途做好准备，并可以帮助工厂与
一个即插即用的解决方案
Wen 正在领导一个名为“Robot Raconteur (RR)：用于机器人技术的可互操作中间件”的项目。 RR 收集数据并调用功能，例如操作相机。
“Robot Raconteur ……是一种先进的、增强的、面向对象的中间件技术，专门设计用于提供真正的即插即用互操作性功能自动化/机器人系统，”根据 Wen 的研究提案。
RR 已经具有多种用途：它与 Linux、Windows、OSX、iOS、Android、OpenBSD、QNX、Arduino 和 xPC Target 操作系统兼容。它有图书馆 f或 C++、Python、C#、Java、MATLAB、LabView、浏览器 JavaScript 和 xPC Target。
Matthew Robinson（右）是 ROS-Industrial (ROS-I) Consortium Americas 的项目经理，正在与学术界和工业界合作强化一般工业用途的 ROS-I 中间件，以促进工厂组件之间的通信。Raconteur 中间件由 John Wason 在 Wen 的伦斯勒实验室开发。 Wason 获得博士学位后，他分拆了自己的公司 Wason Technology，专注于中间件。华胜与伦斯勒、西南研究院和联合技术公司一起参与了 ARM 研究所资助的研究。
与此同时，工业机器人的用户仍然依赖于教导和重复的过程来
摆脱教学和重复模式的关键是使用传感器，无论是视觉、3D、激光扫描、接近度、触觉或力，Wen 说。
但是，在机器人中集成和编程传感器增加了复杂性：它们是额外的成本。传感器可能会损坏。可能损坏的东西越多，生产线出现故障的可能性就越大，从而导致工厂损失资金。
Wen 的解决方案是将 RR 开发成一个开源的即插即用系统，使编程变得容易轻松、快速、安全地集成来自多个供应商和平台的机器人、传感器、外围设备和仿真软件。
这也将为使用更广泛的传感器打开大门，包括成本更低的消费级传感器产品，例如 Azure Kinect 和英特尔实感 3D 相机，Wen 说。
“以您选择的语言编写程序”
Robinson 在西南研究院的工作与生俱来推广 ROS-I，这是另一个类似于 RR 的开源中间件，你可以连接不同的设备集，但一个也有助于可视化和模拟的方法。
他知道供应商推广一个且只有一个解决方案的孤立范例是制造在连接领域陷入困境的首要原因。
因此，Robinson 权衡了利弊，并坦言其基础 ROS（机器人操作系统）在物联网特定领域的负面影响。
“其中一个很大的缺点是ROS 是大量的 C++，这是一种快速发展和更新的计算机语言，”他说。 “对于新来者来说，这可能会令人生畏并充满各种问题。因此，有很多实体和工具可以让那些只想让他们的系统正常工作的行业人士不必进行各种深入的、核心的 C++ 计算机科学软件编写。
“RR 试图降低这一点进入壁垒。”
Aparicio 是计算机语言多样性的另一个支持者。
“我认为这是不现实的可以说制造业中只有一种语言，但如果有多种语言——各有利弊——那么我们就需要一个网关”，以软件的形式充当解释器，他说。
Aparicio 是 ARM 研究所资助项目的首席研究员，该项目旨在创建一个即插即用的开源软件，用于自动化系统、模拟器、云平台和机器人（由 ROS-I 控制）之间的互操作性和通信。
该网关将与制造业中广泛使用的三种标准和协议配合使用：OPC-UA、MTConnect 和 DDS。
软件公司与西门子和西南研究院一起参与该项目Real Time Innovations 和机器人供应商 Keba 和 Yaskawa。
“最后，秘诀在于让所有这些机器能够轻松地相互交谈……进行互操作……抽象所有这些低级通信，因此您可以使用您选择的语言进行编程，&rdquØ; Aparicio 说。
旧机器也能说话吗？
新的机床和工厂设备配备了开箱即用的连接性和互操作性，它们的所有者应该能够采用强大的Aparicio、Wen 和 Robinson 正在做的工作的优势。
但是遗留机器呢？
“一般来说，如果它有网卡，如果它可以支持将信息移动到传统的互联网，我们很高兴，”罗宾逊说。
即使是一些已有十年左右历史的遗留机器人也可以投入工作，而不是在工厂储藏室里积灰。
“如果你有一个 10 岁左右的机器人，那时候它基本上是一种免费资产，所以你只需添加一些传感器，利用一些软件，”罗宾逊说。 “除非你有一个优秀的内部团队，否则你可能必须与合同伙伴合作，但你可以 [以] 比购买全新系统更低的 [成本] 启动和运行
“这种投资回报变得非常引人注目。”
编码人员的工作永远不会结束
即使投入了所有的专业知识和辛勤工作尽管 ARM 研究所资助的项目及其成功成果，但要帮助美国制造业充分发挥其互操作性和连接潜力，仍有大量工作要做。
还有更多参与者的空间。
“这是一种越多人知道越好的项目。我们希望让越来越多的公司加入进来，”阿帕里西奥说。 “这并不是说我们正在完全解决问题。我们正在解决一个小障碍。将有一些进一步的项目”需要解决更大的问题。
正如 Wen 所说的项目结果：“每个人都想要这个。”
什么是 ROS？
先进制造机器人 (ARM) 研究所资助的部分技术开发项目利用 ROS-Industrial 软件中的大量内容来进一步提升其功能，并理想地强化为一般工业用途开发的模块。
Scott Hassan 在大流行前向他的营销团队给出了最后的指示消费者Electronics Show。ROS 的历史，即 ROS-Industrial 的基础软件代码，植根于硅谷。
ROS 代码由公司创始人 Scott 领导的 Willow Garage 团队开发哈桑是一位硅谷亿万富翁，曾是谷歌的主要软件架构师，根据他的后续公司 Suitable Technologies 网站上发布的简历显示。 ROS，以及现在的 ROS2，目前由非营利组织 Open Robotics 开发和维护。
常用名称 ROS 是“机器人操作系统”的首字母缩写词，但它的功能并不重要。
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“ROS不是传统意义上的进程管理和调度的操作系统；相反，它在主机操作系统之上提供了一个结构化的通信层……”，根据 Willow Garage 网站上的 ROS 概述。
