2019-02-22 11:45

　　陈家榜：各位伙伴大家早上好。我今天主题是ROS2.0+极简5G工业无线的联合方案，我们跟华为合作，在今天跟各位做一个简单的介绍。早上很多嘉宾提到问题，未来工业机器人以及物联网平台怎么样做整合，这是非常血淋淋的例子，机器人里面如何用无线网络把整个机器人应用最佳化，时延最低，在未来领域里面，服务机器人会占一个非常大的比例。

　　ROS2.0叫机器人作业系统，是一个全开源的作业系统，是基于mac等等的平台，是纯分散式的系统，不需要身份，设备跟设备互相配对、互相探索，这是一个非常智能型的框架。这是由美国组织所发明出来的机制，全世界都非常多的使用，包括国内下载量也是前十大。2018年下载次数超过了1600万次，所以它的社群力量非常庞大，要做一个雷射激光雷达机器人就可以上它的网站，一两个礼拜可以把一个机器人打造出来，利用这种模式强调所谓代码的重复使用，让这个应用越来越多，服务机器人的设计的宽度以及广度越来越广。

　　下面介绍一下什么是ROS，另外它跟无线网络之间的关系是什么，以及我们跟华为之间的合作，跟5G之间的关联以及在5G跟4G的过渡期间到底怎么样实现？在未来的工厂里面工业互联网怎么样实现？

　　ROS应用非常多，最传统的领域就是所谓的工业机器人。工业机器人在世界上非常流行的是汽车产业，在三星电子制造业里面用的非常多。工业机器人的行业ROS也是快速成长，这个领域国际上也有几大厂家都在投入，国内也有非常多厂家做工业型的应用，传统上这一类型应用都是在重工业，现在的工业机器人手背都用在轻量化的应用上面，比如说包汉堡，便利商店里面夹东西，这一类型的应用都是在开源社群里面ROS里面强调的应用。也就是说过去买这些工业设备软件是非常昂贵，未来可以用全开放的ROS来取代，就强调了ROS的精神，就是重复使用已研发出来的部分。在仓储系统的AGV，专业使用的扫地机器人，扫地机器人不是家里用的，是畜牧业里面清除牧草机器人，或者喂食的机器人，还有挤牛奶的机器人，这些机器人应用领域是非常火热的行业。另外一类的机器人，就是所谓个人使用的陪伴型机器人，在深圳那边也有很多场上在做这样的机器人，简单来说国际联盟把机器人分为这三大类，这三大类都是可以用ROS做开发使用。

　　三分之二以上服务型机器人在全世界里面都是用ROS开发，是全世界最大机器人开源软件小区，假设做一台服务机器人大概买几个轮子，几个控制器，上位机，下位机，买好了，按照ROS三个月可以做出一个服务机器人，按照特制化做服务机器人，如果要打造一台机器人从这个轮字驱动程序写，往上堆点，花两三年的时间，现在你不需要，只需要三个月时间就可以打造一台机器人。

　　全世界有哪些企业加入ROS？包括谷歌、亚马逊、Apple、凌华科技也加入了，这个智能AGV设计系统还有很多厂商采用ROS做设计，过去他们都是自己做的方式实现，为了跟国际接轨，ROS开始采用这样的作业系统。ROS可以把它想象为手机界的安卓系统，开放源代码，各个厂商做兼容的服务，每一个厂商做的手机不太一样，在机器行业大家做的机器人都不太一样。2018年下载次数已经超过1600万次，这两年的应用里面无人车的行业里面也有很多的采用ROS做系统的设计，包括百度、京东很多企业开始做无人车的设计，车联网的设计一些平台。我们与华为打造一个ROS测试床，在去年包括今年都在进行当中，也就是说一台机器人要移动就不可能有线，一定是用无线，未来5G强调低时延，可以应付满足得了各式各样的服务型机器人的领域，甚至在无人车驾驶里面，这都扮演着一个车联网非常重要的角色，如何把这个ROS在无线的环境里面实现的最佳化，这是一个非常重要的课题，目前华为是全世界5G领导厂商，所以我们先从我们这个4G网络研发，所谓LTE版本里面我们先做到15毫秒的延时，大部分移动式机器人来说是非常足够，而且是很强大的一个功能。简单来说，就是把过去网络极简，放工厂里面，给这些服务型的机器人做使用。可以讲究安全度，可靠性以及延展性。一个工厂部署很多WIFI，未来部署一个5G设备可以满足整个广域应用，这是未来发展方向以及趋势。

　　未来工厂里面各位想想看会什么样的东西，有静态机械设备还有移动式机器人，这个机器人一定是没有尾巴的，一定是无线，自动回去充电。另外一个是静态机械手臂，因为产线变化非常快，尤其是手机制造业，今天做A产品，下一个月就要做B产品了，所以它的产线变动速率非常快，怎么样做产线部署以及变更，这个时候布线就是一个很大的问题，无线化是大家都在探讨的一个大问题，但是过去无线没有办法取代有线，5G这个标准里面也谈到工业的应用，也针对工业的应用来提出了一个方案。我们可以期待的是，未来5G的年代里面服务型机器人，分散式的架构越来越多，而且会有很多人做产品开发，这是我们提的一个ROS机器人作业系统无线平台测试床的架构。底层是4G、5G的极简工业无线承载，中间这一层就是我们凌华科技的强项，就是ROS2工业级工业规格控制器，跟华为5G连接之后，在这个商业卖场、医院服务型的机器人，只要能够采用这样的机构，它的无线网络就不会出问题，它的特性也会被最大化出来。各位在亚马逊仓储系统可以看到这个货架仓储都是自动化，以及有很多货物分捡系统，大量机器人，一次两三百台机器人部署在这个有限的空间里面，如何最佳的运作，无线网络环境里面这样架构可以满足未来的需求。

　　这样的架构其实非常复杂，5G、4G里面有核心网络，也有基站，也有所谓的终端，这三个设备搭配起来做时延最佳化，这个应用层里面我们做了一些优化，我们还有一些通信协议跟我们这个ROS2结合在一起，所以它的效能，达到了一个所谓的低时延、无缝接轨。

　　在工厂里面，另外一件事情可以做的是，在工厂里面其实是一个金字塔的应用体系，未来只要通过ROS2基本上可以享有这种分散式的架构，所有设备全部连接在一起，分散式的方式，所以我们在欧洲跟西门子合作，就是把ROS2里面放到各个层里面，举个例子ERP的系统可以看到你的端的数据，这是纯分散数据打造出来。

　　5G的引入，整个时延就下降，金字塔顶端以及到顶层都会联结在一起。未来做ROS2.0可以连接人跟料，所有的物以及人之间的互动可以分散式的打造联结在一起，这是一个非常重要的关键，智能工厂架构绝对不是短时间可以达成，有一些设备终端没有联系在一起甚至没有上网络，你如何让这些资料取得第一步是关键的事情，所以我们讲没有连接就先把它连接起来。5G针对这种环境，刚刚提到了工业环境也有一个做这个事情。未来无线网络在这个工厂里面，在这个仓储系统里面一定被大量使用而且是趋势所在。这是无人搬运车的架构，未来这些车子跟车子之间可以直接对谈，直接讲话，不需要跟云端对谈，云端做什么，随时下指令给每一台机器人，告诉他做什么指令，如何达成这个目标就是智能机器人完成的，不需要经由云端下任何一个指令，以前所有调度系统都是告诉这个机器人每一个时间点要做什么事情，但是这个未来产线变化连接东西非常多，如何做最佳化是一个没有解的问题，算不出来最佳解，这个时候怎么做，用区域最佳化智能性来各个击破。这是华为5G工业在2018汉诺威展的展示。

　　新加坡工业展，我们跟ABD合作做了两支机械手臂互联互通，机械手臂不需要再跟传统方式集中式孪体做集中，未来只要懂ROS就可以控制这个机械手臂，甚至把这三套系统全部连接起来，通过ROS的方式。

　　今天的报告就到这里，谢谢大家。