Модуль робототехники на базе оружия и бот-захватчик работают под управлением RT Linux и ROS 2.0

Acutronic Robotics выпустила модуль H-ROS на базе Arm, который работает в режиме реального времени с Linux и ROS 2.0 и предназначен для модульной разработки роботизированных компонентов.
Он также продемонстрировал роботизированную руку «MARA» на основе H-ROS.

Два года назад в Цюрихе, Швейцария, компания Acutronic Robotics приобрела Erle Robotics , баскского производителя из Испании с открытым исходным кодом, управляемых Linux-роботов и плат управления роботами, которые работают под управлением операционной системы роботов (ROS).
Теперь, благодаря крупным инвестициям Sony, компания выпустила на рынок пульт управления робота H-ROS, финансируемый DARPA от Erle.
В эти выходные (29-30 сентября) на ROSCON 2018 и на следующей неделе (1-5 октября) на IROS 2018 , оба в Мадриде, компания продемонстрирует совместимый с ROS 2.0 компьютер-модуль H-ROS, а также а также роботизированная рука под названием MARA, которая работает на нем.
Компания также готовит плату автопилота дронов на базе H-ROS.


H-ROS (слева) и MARA

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Бывший руководитель Erle Robotics Виктор Майораль является генеральным директором Acutronic Robotics, которая продолжает работать в Erle Robotics в качестве дочерней компании в Бильбао.
Erle Robotics известна такими роботами, как Erle-Spider и дронами, такими как Erle-Copter .
Его боты и дроны управляются платами управления Erle-Brain и Raspberry Pi на базе BeagleBone Erle-Brain 2, которые работают со стеком Ubuntu / ROS с совместимостью Dronecode / APM / Pixhawk.
В начале 2016 года Erle Robotics представила дополнение PXFmini Raspberry Pi Zero для управления беспилотниками.
Эти и другие продукты, включая Erle-Brain 3, все еще доступны на сайте Erle Robotics .


Эрл-паук

В то время как продукты Erle Robotics в первую очередь нацелены на сообщество любителей хакеров, Acutronic Robotics и ее модуль H-ROS (Hardware Robot Operating System) предназначены для рынка промышленных роботов.
Другие приложения включают в себя сервисные и профессиональные роботы, модульные роботы и автомобильные системы.

H-ROS может выступать в качестве единственной панели управления роботом, но в первую очередь он предназначен для работы с отдельными компонентами, которые работают совместно с другими компонентами, управляемыми H-ROS, в сложных робототехнических системах.

«Действуя изнутри каждого компонента робота, SoM значительно упрощает процесс интеграции деталей робота, снижая стоимость и время выхода на рынок», - говорится в сообщении H-ROS.
Модуль может быть интегрирован с существующими робототехническими компонентами, предлагаемыми различными производителями, чтобы сделать их «родными для ROS», чтобы они «говорили на одном языке», говорит компания.
«Это сломается с нынешним ограничением в области робототехники и приведет к конкурентной среде».

В отличие от продуктов Erle Robotics, мы не увидели открытых претензий в отношении аппаратного обеспечения для H-ROS или MARA.
Компания выдвигает H-ROS в качестве основного строительного блока для аппаратного обеспечения на основе ROS, не зависящего от поставщика, и продвигает промежуточное программное обеспечение модуля, которое называется HRIM (аппаратная роботизированная информационная модель).
Acutronic Robotics делится промежуточным ПО HRIM с избранными партнерами-производителями робототехники и предлагает его организациям по стандартизации, таким как ISO 299 и OMG .


Схема промежуточного программного обеспечения HRIM (слева) и промежуточное программное обеспечение HRIM с выделенными расширениями AI API

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

HRIM, который является расширением промежуточного программного обеспечения ROS, определяет семантику между различными ROS-совместимыми устройствами.
Он также включает в себя отдельные правила политики, которые «гарантируют, что модули соответствуют их спецификациям и не ставят под угрозу сеть», говорит компания.
HRIM также позволяет использовать API на базе AI, который доступен в H-ROS.

Внутри модуля H-ROS

Модуль H-ROS запускает неназванную ОСРВ на базе Linux с улучшенным стеком ROS 2.0 в реальном времени («Bouncy Bolson») на одноименной двухъядерной SoC Cortex-A9.
SoC имеет тактовую частоту 667 МГц, 766 МГц или 866 МГц, в зависимости от выбранной модели, и предлагает 32 КБ L1 и 512 КБ L2 кэш-памяти, а также встроенную оперативную память 256 КБ.


H-ROS подробный вид

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

53,3 x 43,4 x 14 мм H-ROS оснащен 1 ГБ оперативной памяти DDR3-1066, 128 МБ основной загрузочной флэш-памяти и 8 ГБ флэш-памяти eMMC.
Он также оснащен системой точной синхронизации по IEEE 1588-2002 (PTP), а также криптографическим чипом и стеком безопасности, разработанным совместно с Alias ​​Robotics.

H-ROS объединяет два контроллера GbE с поддержкой чувствительной к времени сети (TSN) и предлагает встроенный 9-осевой IMU и 12-разрядный 4-канальный интерфейс АЦП.
Другой доступный ввод / вывод включает 2x CAN, 2X UART, различные GPIO и одиночный I2C, SPI, сброс ввода / вывода, JTAG и интерфейсы отладки UART.
Модуль также может быть «расширен до интерфейса с USB, EtherCAT, Modbus, Profinet и другими по запросу».

H-ROS имеет вход 5 В, LDO, системы измерения мощности и напряжения питания, а также «интегрированный жизненный цикл оборудования». Имеются два светодиода и корпус для отвода тепла.
Доступны коммерческие (от 0 до 70 ° C) и промышленные (от -40 до 85 ° C) диапазоны.

H-ROS и его стек HRIM предназначены для совместной работы с другими компонентами, управляемыми H-ROS, обеспечивая точность распределенной тактовой синхронизации менее микросекунды, которая может достигать всего лишь 1 миллисекунды синхронизации в контролируемых средах.
В контролируемых средах задержки связи не превышают 2 мс, даже когда они сталкиваются со скачками сетевого трафика в 900 Мбит / с, утверждает компания.
Стек Linux реального времени расширен протоколом UDP для связи в реальном времени.


Архитектура H-ROS (слева) и сетевой стек в дистрибутиве Linux реального времени

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Микропрограмма H-ROS поддерживает множество различных резервных сетевых архитектур.
Вы можете использовать его для резервирования полосы пропускания для высокоприоритетного трафика и применения распределения полосы пропускания.
OTA обновления также доступны.

Стек поддерживает функции ROS 2.0, такие как выборочное включение и выключение компонентов, ограничение энергопотребления и генерация уведомлений.
Он также предлагает упрощенный прогноз обслуживания и сравнение аппаратного обеспечения робота.

Роботизированная рука MARA и D-мотор HANS

MARA (модульный шарнирный роботизированный манипулятор) считается «первым M-cobot (модульным роботом) с ROS 2.0, работающим на каждом приводе, датчике или другом компоненте робота». Cobot - это термин, который описывает совместные, обычно ловкие роботы-захватчики, такие как Rethink Robotics ' Sawyer или линейка Fetch Robotics, состоящая из аналогичных Linux / ROS-управляемых складских ботов, которые предназначены для безопасной работы в сотрудничестве с людьми.

Управляемый встроенным модулем H-ROS, MARA «plug-and-play» может быть физически расширен для адаптации к конкретным приложениям автоматизации, которые требуют ловкости и гибкости.
Вы можете выбирать из разных основ, включая дизайн по умолчанию 6 степеней свободы (степеней свободы).
Существует также множество вариантов захватов, конечных эффекторов, датчиков крутящего момента, внешних камер безопасности и модулей, обеспечивающих безопасность.


Привод двигателя HANS D (слева) и вид в разобранном виде

H-ROS встроен в привод робота MARS H-D, который, по-видимому, доступен отдельно.
Этот электродвигатель промышленного класса с 2 степенями свободы включает датчики и электромеханическую систему отключения.
Работая в качестве подчиненного EtherCAT, D-мотор HANS доступен с различными комбинациями крутящего момента / размера.


Детальный вид привода HANS D-motor

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Дальнейшая информация

Модуль H-ROS доступен по неизвестной цене, и роботизированная рука MARA скоро поступит в продажу.
Говорят, что автопилот на базе H-ROS «скоро появится». Более подробную информацию можно найти на странице продукта Acutronic Robotics H-ROS .