Abgrenzung ROS, ROS-Industrial und das ROS-Industrial Konsortium (Europa)

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Liebe deutsch sprachige ROS Community,

da wir viele Fragen zur Abgrenzung ROS, ROS-Industrial und das ROS-Industrial Konsortium (Europa) bekommen, möchte ich hier einfach mal die drei Sachen kurz beschreiben und auf ein paar Projekte und Services hinweisen. In deutscher Sprache und hoffenlich verständlich für Nicht-Experten:

ROS-Industrial
Open Source für die Industrierobotik

Ausgangssituation
Roboter und Automatisierungskomponenten sind zunehmend nicht mehr in starren, skriptgesteuerten Prozessen in stark strukturierten Umgebungen im Einsatz, sondern als immer flexibler werdende Betriebsmittel. Industrielle Manipulatoren können die Produktvielfalt bewältigen, indem sie sensordatenbasiert Bahnen generieren. Fahrerlose Transportfahrzeuge navigieren in veränderlichen Umgebungen, indem sie laufend eine Umgebungskarte erzeugen und sich gleichzeitig darin lokalisieren. Sie fahren nicht mehr auf festen Bahnen und benötigen keine teure Infrastruktur. Diese zunehmend softwareintensiven Innovationen nutzen oft frei verfügbare Softwaretools und -Praktiken. Herstellerneutrale Software bietet grundlegende, aber komplexe Funktionskomponenten und ermöglicht zukunftssichere Hardware-Investitionen. Da Open-Source-Software für beliebige Interessensgruppen zugänglich ist, modernisieren und beschleunigen sie auch Innovationsprozesse von der Forschung bis hin zur Produktion und erleichtern es nicht zuletzt, neue Talente für das Unternehmen zu gewinnen.

ROS-Industrial
Das frei verfügbare »Robot Operating System« (ROS) bietet Software-Komponenten, die Schnittstellen und Treiber für Roboter-Hardware, Entwicklertools zur Visualisierung, Datenerfassung und Debugging sowie Hilfskomponenten – insbesondere für die Bildverarbeitung und kollisionsfreie Bewegungsplanung – bereitstellen. Diese ROS-Komponenten sind in der Forschung sowie der Servicerobotik gut etabliert. Seit einigen Jahren werden sie zunehmend in den industriellen Bereich übertragen. Die Initiative »ROS-Industrial«, deren europäischen Ableger das Fraunhofer IPA koordiniert, hat zum Ziel, diesen Transferprozess zu unterstützen, beispielsweise durch die Zusammenarbeit mit der weltweiten ROS-Entwicklergemeinschaft, die Evaluierung von industriellen Anforderungen und das Anbieten von Schulungen und technischer Unterstützung bei der Nutzung von ROS. Darüber hinaus dient ROS-Industrial als Forum, um auch Themen abseits funktionaler Aspekte wie Softwarequalität, Lizenzfragen und Sicherheit zu diskutieren und zu klären oder zu verbessern.

Nutzen von ROS-Industrial

Für Hersteller von industrieller Hardware

  • Bereitstellung eines funktionsreichen Open-Source-Software-Stacks, um Ihr Hardware-Angebot zu ergänzen
  • Erhöhte Kundenattraktivität, weil die Produkte in Ihrem Portfolio mit einem breiten Software-Ökosystem kompatibel sind

Für Endnutzer und Systemintegratoren

  • Open-Source-Software für die Automatisierung mit unternehmensfreundlichen Lizenzen
  • Weniger Herstellerbindung und einfaches Austauschen von Hard- und Softwarekomponenten durch standardisierte Schnittstellen
  • Erhöhte Transparenz bei der Integrationsarbeit von Dritten
  • Verfügbarkeit von Entwicklerwerkzeugen, einschließlich Visualisierungs-, Protokollierungs- und Debugging-Tools

ROS-Industrial Konsortium

Das Fraunhofer IPA leitet das ROS-Industrial Konsortium Europa mit den folgenden Zielen:

  • Auswerten von Nutzererfahrungen und technischem Feedback, um die weitere Entwicklung der Plattform entsprechend den Bedarfen mitzugestalten
  • Entwicklung von Pilotbeispielen für industrielle Anwendungen
  • Bewertung des technologischen Potenzials von ROS-Komponenten durch Tests
  • Bereitstellung von Support und Ausbildungsmöglichkeiten

Eine Plattform für Forschung und Produktion

Als Open-Source-Software-Stack dient ROS-Industrial als Grundlage sowohl für Forschungsarbeiten als auch Anwendungsrealisierungen, wie sie das Fraunhofer IPA bereits im Rahmen vieler öffentlicher und privater Projekte demonstriert hat. Besondere Kompetenzbereiche sind:

Modellgetriebene Entwicklungstools
Dies sind modellbasierte Entwicklungsumgebungen, die die bestehende ROS-Infrastruktur um automatisch generierte ROS-Knoten und Kommunikationsschnittstellen ergänzen. Während vergangener und laufender Projekte wurden umfangreiche Erfahrungen in diesem Bereich gesammelt, z.B. im Projekt BRICS des 7. EU-Forschungsrahmenprogramms, in den Projekten ReApp und SeRoNet gefördert vom BMWi sowie in den EU-Projekten des H2020-Förderprogramms ROSIN, agROBOfood und ScalABLE4.0.

Integration in andere Plattformen
ROS deckt viele Anwendungsfälle der industriellen Robotik und Automatisierung ab. Die Open-Source-Verfügbarkeit vereinfacht die Integration in andere Frameworks und Kommunikationsprotokolle, wie z.B. in das für Industrie-4.0-Anwendungen relevante OPC-UA. Beispielsweise im Rahmen des Projekts SeRoNet (Serviceroboter-Netzwerk) erreichen wir die Interoperabilität zwischen mehreren Plattformen (einschließlich ROS) durch gemeinsame, abstrakte Schnittstellen, semantische System- und Komponentenmodellierung und Codegenerierung.

» Produktions-Stacks «
Indem wir hardwareunabhängige Funktionalitäten von ROS mit nutzerfreundlichen Containertechnologien und intuitiven Web-Frontends kombinieren, werden innerhalb von Projekten komplette IT-Stacks von der Cloud-Ebene bis hin zur Fertigungshardware für Privatkunden entwickelt. Das ermöglicht Produktionslinien, die einfacher zu konfigurieren, bereitzustellen und zu replizieren sind.

Darüber hinaus bieten wir Dienstleistungen an, um ROS für alle Beteiligten zugänglich zu machen wie ROS-Industrial Trainings: Unser Schulungsprogramm für 2020 konzentriert sich auf die neue Version der Middleware ROS 2. Der Lehrplan deckt alles ab, was zum Verständnis und Start von Entwicklungen oder der Portierung von Anwendungen mit ROS 2 erforderlich ist und behandelt die grundlegenden Konzepte wie Kommunikation und Systemarchitektur, aber auch die fortgeschrittenen Konzepte wie Navigation, Manipulation und Best Practices.

Weitere ROS Industrial events (Trainings, Veranstaltungen, etc.) in Europa können sie dieser Website entnehmen: Events Archive – ROSIN