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Physics 포스팅

[로봇 운영체제] 코딩으로 로봇을 만든다?! ROS 운영체제 소개

Doyeon0430 | 2023년 07월 15일

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이번시간에는 로봇 운영체제인 ROS에 대해 알아보겠습니다.

ROS는 Robot Operating System에 줄인말로 로봇 응용 프로그램을 구축하기 위한 소프트웨어입니다.

로봇을 작동시키기 위해서는 운영체제가 필요합니다.

하지만 기업별로 다른 운영체제를 사용하는 탓에 개발할 때 혼동을 줍니다.

이를 해결하고자 ROS라는 소프트웨어 플랫폼이 탄생했습니다. 

주소 : ROS 공식 홈페이지

 

  1. ROS 개념 - 운영체제 소개

  2. ROS 개념 - 마스터, 노드, 토픽

  3. ROS 개념 - ROS 패키지 종류

 

 

1. ROS 개념 - 운영체제 소개

로봇이 작동하는 방식을 배워보며 대중적으로 많이 쓰이는 운영체제를 알아보겠습니다.

 

로봇 이미지 1

Robot Operating

로봇은 하드웨어(Hardware), 소프트웨어(Software), 펌웨어(Firmware)를 통해 작동합니다.

  • 하드웨어 : 기계적인 작업을 수행합니다.
  • 소프트웨어 : 동작을 제어하기 위한 프로그램, 알고리즘으로 명령어가 포함됩니다.
  • 펌웨어 : 하드웨어와 소프트웨어 간의 제어 및 통신을 도와줍니다.

 

ROS(Robot Operating System)

로봇 응용 프로그램을 구축하기 위한 오픈소스로 소프트웨어 플랫폼입니다.

  • 표준화된 프레임워크를 제공해서 팀원들과 협업이 용이합니다.
  • 실시간 모니터링 할 수 있는 도구를 제공합니다.
  • 규모가 큰 커뮤니티를 보유하며 활발하게 진행됩니다.

 

 

2. ROS 개념 - 마스터, 노드, 토픽

ROS는 총 3가지로 모듈화된 제어 방식 구조를 가지고 있습니다.

 

로봇 이미지 2

마스터(Marster)

ROS의 메인 서버로 마스터가 켜져 있어야 ROS를 작동시킬 수 있습니다.

노드(Node)

ROS의 최소 실행 단위 프로세서이며 각각의 기능을 담당하는 역할입니다.

토픽(Topic)

노드 간 통신 채널로 어떤 통신이 발생하고 어떤 정보를 주고받을지 지정해줍니다.

 

 

3. ROS 개념 - ROS 패키지 종류

ROS는 다양한 패키지를 보유하고 있습니다.

개발자들은 패키지를 활용하여 로봇을 간편하게 제작하실 수 있습니다.

그럼 대표적으로 많이 쓰이는 ROS 패키지들을 소개하겠습니다.

 

로봇 이미지 3

Rviz

시각화 툴, 영상, 센서값, 이밎 등 각종 데이터들을 사용자가 보기 좋게 시각화하여 제공합니다.

rqt

ROS용 그래픽 사용자 인터페이스로 데이터 시각화 및 분석 등을 제공하며 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다.

Simulation

로봇을 가상환경에서 시뮬레이션하는 기능으로 로봇 동작 및 네비게이션 기능을 테스트 할 수 있습니다.

Gazebo

ROS와는 별개의 프로그램이며 오픈 소스로 제공되는 가상 시뮬레이션입니다.

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