L'éditeur de Downcodes vous fera découvrir huit logiciels couramment utilisés pour le développement de systèmes robotiques ! La technologie robotique est en plein essor et le support logiciel qui la sous-tend est indispensable. Cet article examinera en profondeur huit logiciels de développement de systèmes robotiques couramment utilisés : ROS, MATLAB, LabVIEW, Gazebo, V-REP, PyRobot, OpenCV et ArduPilot, analysera leurs caractéristiques et les scénarios applicables, et vous aidera à choisir le bon outil. pour commencer votre parcours de développement !
Les logiciels de développement de systèmes robotiques incluent ROS (Robot Operating System), MATLAB, LabVIEW, Gazebo, V-REP, PyRobot, OpenCV et ArduPilot. Parmi eux, ROS (Robot Operating System) est actuellement le framework de développement de robots le plus utilisé. ROS fournit une multitude d'outils et de bibliothèques pour prendre en charge diverses applications robotiques, de la perception à la navigation en passant par l'exploitation, couvrant presque tous les besoins de développement de robots. Il prend également en charge plusieurs langages de programmation, tels que C++ et Python, et est de conception hautement évolutive et modulaire, permettant aux développeurs d'intégrer facilement différents matériels et algorithmes.
ROS (Robot Operating System) est un framework logiciel robot open source qui fournit un ensemble flexible d'outils et de bibliothèques pour développer des applications robotiques.
La conception architecturale de ROS met l'accent sur la modularité et l'informatique distribuée. Il connecte différents modules fonctionnels entre eux via un système de messagerie, permettant aux développeurs d'exécuter des programmes indépendants sur différents nœuds. Cette conception améliore considérablement l'évolutivité et la flexibilité du système. Par exemple, un robot peut disposer de plusieurs capteurs et actionneurs, chacun pouvant fonctionner comme un nœud indépendant et communiquer via le système de messagerie de ROS.
ROS fournit une série d'outils puissants, tels que RViz (outil de visualisation), Gazebo (outil de simulation) et rqt (outil graphique), pour aider les développeurs à déboguer, simuler et visualiser. De plus, ROS prend en charge plusieurs langages de programmation (tels que C++ et Python) et dispose d'une riche documentation et d'un support communautaire.
MATLAB est un langage haute performance largement utilisé en ingénierie et en calcul scientifique. Il est également largement utilisé dans le développement de systèmes robotiques.
MATLAB est connu pour ses puissantes capacités de calcul matriciel et d'analyse numérique. Il fournit une boîte à outils riche, telle qu'une boîte à outils de robotique, une boîte à outils de vision par ordinateur et une boîte à outils d'apprentissage en profondeur. Ces boîtes à outils contiennent de nombreux algorithmes pré-implémentés pour aider les développeurs à effectuer rapidement une vérification et une simulation des algorithmes.
MATLAB prend également en charge l'intégration avec diverses plates-formes matérielles telles que Arduino, Raspberry Pi et divers capteurs. Cela permet aux développeurs d'effectuer facilement des tests Hardware-in-the-loop (HIL) pour vérifier les performances des algorithmes sur le matériel réel.
LabVIEW est une plateforme de conception de systèmes et un environnement de développement, particulièrement adapté au développement de systèmes de test, de mesure et de contrôle.
LabVIEW utilise le langage de programmation graphique G, et les utilisateurs peuvent programmer en faisant glisser et en déposant des icônes et des lignes de connexion. Cette méthode de programmation est intuitive, facile à comprendre et adaptée au prototypage rapide.
LabVIEW dispose de puissantes capacités de collecte et de traitement de données et est largement utilisé dans l'automatisation industrielle, les expériences de recherche scientifique et les domaines de l'éducation. Il fournit des interfaces matérielles riches et prend en charge la connexion et le contrôle d'une variété de capteurs et d'actionneurs.
Gazebo est une plate-forme de simulation de robot open source largement utilisée pour la simulation et les tests de systèmes robotiques.
Gazebo fournit un environnement de simulation physique haute fidélité qui prend en charge des phénomènes physiques complexes tels que les collisions, la friction et la gravité. Il prend également en charge divers moteurs physiques, tels que ODE, Bullet et DART, rendant les résultats de simulation plus réalistes.
Gazebo est étroitement intégré à ROS. Les développeurs peuvent simuler des robots ROS dans Gazebo et interagir avec l'environnement de simulation via le système de messagerie de ROS. Cela permet aux développeurs de tester et de déboguer les applications ROS dans un environnement virtuel, réduisant ainsi le risque et le coût des tests matériels réels.
V-REP (Virtual Robot Experimentation Platform) est une puissante plateforme de simulation de robot adaptée à une variété d'applications robotiques.
V-REP fournit un environnement de simulation flexible qui prend en charge une variété de modèles de robots et de capteurs. Les développeurs peuvent effectuer un développement secondaire et personnaliser les fonctions de simulation via des langages de script (tels que Lua) et des interfaces de plug-in.
V-REP prend en charge diverses interfaces de communication, telles que ROS, API distante et API basée sur B0, permettant aux développeurs de s'intégrer facilement à d'autres plates-formes logicielles.
PyRobot est un framework robot open source développé par Facebook AI Research pour simplifier le développement d'applications robotiques.
PyRobot fournit une API facile à utiliser qui simplifie le processus de développement d'applications robotiques. Il prend en charge plusieurs plates-formes robotiques, telles que LoCoBot et TurtleBot, permettant aux développeurs de mener rapidement des expériences robotiques.
PyRobot fournit une multitude d'exemples et de didacticiels pour aider les débutants à démarrer rapidement. Il prend également en charge l'intégration avec d'autres frameworks d'apprentissage automatique tels que PyTorch, permettant aux développeurs de mener facilement des expériences d'apprentissage robotique et d'apprentissage par renforcement.
OpenCV est une bibliothèque de vision par ordinateur open source largement utilisée dans le développement de systèmes de vision robotique.
OpenCV fournit une multitude de fonctions de traitement d'image, telles que le filtrage d'image, la détection de contours et l'extraction de fonctionnalités, pour aider les développeurs à effectuer l'analyse et le traitement d'image. Il prend également en charge plusieurs langages de programmation tels que C++, Python et Java, avec une bonne compatibilité multiplateforme.
OpenCV prend en charge l'intégration avec des frameworks d'apprentissage profond (tels que TensorFlow, Caffe et PyTorch), permettant aux développeurs de déployer et de déduire facilement des modèles d'apprentissage profond.
ArduPilot est un logiciel open source de contrôle d'avions autonomes largement utilisé dans le développement de drones et de véhicules sans pilote.
ArduPilot fournit de puissants algorithmes de contrôle de vol et prend en charge plusieurs modes de vol et algorithmes de navigation. Il prend également en charge une variété de capteurs et de protocoles de communication, permettant aux développeurs de contrôler et de piloter facilement les drones.
ArduPilot dispose d'une communauté de développeurs active qui fournit une documentation riche et des didacticiels pour aider les développeurs à démarrer rapidement. Les membres de la communauté continuent également de contribuer à de nouvelles fonctionnalités et améliorations, permettant à ArduPilot de continuer à se développer et à s'améliorer.
En résumé, il existe de nombreux types de logiciels de développement de systèmes robotiques, chacun ayant ses propres caractéristiques. En tant que framework de développement de robots le plus largement utilisé, ROS est largement reconnu pour sa conception modulaire et sa riche bibliothèque d'outils. MATLAB, LabVIEW, Gazebo, V-REP, PyRobot, OpenCV et ArduPilot ont également leurs propres avantages et conviennent à différents besoins de développement. Les développeurs peuvent choisir la plate-forme logicielle appropriée en fonction des besoins spécifiques du projet, exploiter pleinement ses puissantes fonctions et outils et accélérer le développement et le déploiement de systèmes robotiques.
Q : Quels sont les choix courants en matière de logiciels de développement de systèmes robotiques ? R : Il existe de nombreux choix de logiciels de développement de systèmes robotiques, dont certains sont couramment utilisés, notamment ROS (Robot Operating System), Microsoft Robotics Developer Studio, OpenAI Gym, etc.
Q : Quel logiciel de développement de systèmes robotiques dois-je choisir ? R : Lorsque vous choisissez un logiciel de développement de systèmes robotiques, vous devez décider en fonction des besoins du projet et de vos compétences personnelles. Si vous avez besoin d’une grande flexibilité et personnalisation, ROS peut être un bon choix. Si vous devez intégrer des technologies Microsoft ou développer en C#, Microsoft Robotics Developer Studio peut être plus adapté. OpenAI Gym se concentre sur le développement d'algorithmes d'apprentissage par renforcement.
Q : Existe-t-il des options gratuites pour les logiciels de développement de systèmes robotiques ? R : Oui, certains logiciels de développement de systèmes robotiques sont disponibles gratuitement. Par exemple, ROS est un projet open source qui peut être utilisé et modifié gratuitement. OpenAI Gym est également un progiciel gratuit et open source. Cependant, Microsoft Robotics Developer Studio est un logiciel commercial et nécessite une licence pour être utilisé.
J'espère que cet article pourra vous aider à mieux comprendre le logiciel de développement de systèmes robotiques, et je vous souhaite un développement fluide !