Một góc nhìn hài hước về lịch sử robot học đã châm ngòi cho cuộc thảo luận sôi nổi về một trong những công cụ gây tranh cãi nhất trong lĩnh vực này: Hệ điều hành Robot ( ROS ). Cuộc tranh luận này bộc lộ sự chia rẽ sâu sắc trong cộng đồng robot học về việc liệu framework được sử dụng rộng rãi này là một công cụ hữu ích hay là gánh nặng kỹ thuật mà các công ty phải vật lộn để thoát khỏi.
Mối quan hệ yêu-ghét với ROS
Cộng đồng robot học thấy mình bị mắc kẹt trong một vòng luẩn quẩn vĩnh viễn với ROS . Nhiều tổ chức bắt đầu các dự án với ROS để tiến triển nhanh chóng trong giai đoạn tạo mẫu thử nghiệm, nhưng sau đó phải đối mặt với thử thách di chuyển khỏi nó khi mở rộng quy mô. Điều này tạo ra một mô hình quen thuộc khi các nhóm phát hiện ra rằng ROS cung cấp các giải pháp có sẵn có thể thay thế hàng nghìn dòng code tùy chỉnh, kéo họ trở lại hệ sinh thái của nó bất chấp các kế hoạch trước đó về việc chuyển đi.
Một nhà phát triển đã nắm bắt hoàn hảo sự thất vọng này, mô tả ROS như một cách để nhanh chóng đánh giá mức độ bối rối của một tổ chức về các lựa chọn kỹ thuật của họ. Lời chỉ trích tập trung vào việc ROS là một tập hợp các thành phần mà mỗi thành phần đại diện cho các phiên bản kém hơn của các công cụ hiện có, được triển khai bởi những người có thể không hiểu đầy đủ về các lựa chọn thay thế tốt hơn có sẵn.
Chu kỳ phát triển ROS phổ biến:
- Bắt đầu với ROS để tạo nguyên mẫu nhanh chóng
- Lên kế hoạch chuyển đổi khỏi ROS khi dự án mở rộng quy mô
- Khám phá các thành phần ROS có thể thay thế mã tùy chỉnh
- Quay trở lại với ROS bất chấp kế hoạch chuyển đổi
- Chu kỳ lặp lại với các dự án mới
Thách thức kỹ thuật và mối quan ngại về kiến trúc
Các vấn đề cốt lõi với ROS vượt ra ngoài những vấn đề đơn giản về khả năng sử dụng. Các nhà phê bình chỉ ra rằng ROS khuyến khích một kiến trúc phân tán làm cho hầu hết các vấn đề robot học trở nên khó giải quyết hơn, đặc biệt là những vấn đề đòi hỏi phản hồi độ trễ thấp. Điều này đặc biệt có vấn đề vì hầu hết các ứng dụng robot học đều nhạy cảm với thời gian về bản chất.
Đối với những người mới cố gắng hiểu ROS , đường cong học tập tỏ ra đặc biệt dốc. Tài liệu thường bắt đầu ở giữa các khái niệm thay vì xây dựng hiểu biết từ cơ bản hoặc cung cấp một cái nhìn tổng quan rõ ràng từ trên xuống. Điều này khiến nhiều nhà phát triển bối rối về những câu hỏi cơ bản như cách điều khiển một động cơ đơn giản thông qua Arduino bằng hệ thống nhắn tin ROS .
Các thành phần và chỉ trích về ROS:
- Hệ thống xây dựng để quản lý các dự án robot
- Hệ thống nhắn tin giao tiếp giữa các tiến trình (IPC)
- Bộ sưu tập các thư viện và công cụ gỡ lỗi
- Khuyến khích kiến trúc phân tán làm tăng độ trễ
- Mỗi thành phần được mô tả là kém hơn so với các công cụ chuyên dụng hiện có
Bối cảnh rộng hơn của các công cụ robot học
Cuộc tranh luận về ROS làm nổi bật một thách thức lớn hơn trong phát triển robot học: khoảng cách giữa các công cụ nghiên cứu học thuật và các ứng dụng thương mại thực tế. Trong khi ROS cung cấp một bộ sưu tập toàn diện các công cụ bao gồm hệ thống xây dựng, giao thức nhắn tin và tiện ích gỡ lỗi, mỗi thành phần thường không đạt được các lựa chọn thay thế chuyên biệt có sẵn trong thế giới phát triển phần mềm rộng lớn hơn.
Cuộc thảo luận cũng tiết lộ cách lĩnh vực robot học vật lộn với việc chuyển đổi từ môi trường nghiên cứu sang hệ thống sản xuất. Các công cụ hoạt động tốt trong phòng thí nghiệm đại học có thể không mở rộng hiệu quả cho các triển khai thương mại, khiến các công ty bị mắc kẹt giữa các giải pháp quen thuộc nhưng hạn chế và nỗ lực đáng kể cần thiết để xây dựng các lựa chọn thay thế tốt hơn.
Cuộc tranh luận đang diễn ra này phản ánh những khó khăn trong quá trình phát triển của một lĩnh vực nằm ở giao điểm của kỹ thuật phần cứng và phần mềm, nơi sự phức tạp của các ứng dụng robot học trong thế giới thực thường vượt quá những gì các framework đa mục đích có thể xử lý một cách tinh tế.
Tham khảo: A Brief, Incomplete, and Mostly Wrong History of Robotics