開(kāi)源正在改變世界與我們互動(dòng)的方式！談?wù)勯_(kāi)源機(jī)器人

開(kāi)源不只在改變我們與世界互動(dòng)的方式，它也在改變世界與我們互動(dòng)的方式。體現(xiàn)這一點(diǎn)的案例便是：開(kāi)源機(jī)器人。

機(jī)器人在我們的世界中正在扮演越來(lái)越重要的角色，盡管我們還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)在電視劇 Jetson 中的機(jī)器人管家那樣的烏托邦式的未來(lái)，機(jī)器人學(xué)已經(jīng)在許多領(lǐng)域取得了進(jìn)展，這在五十年前是完全無(wú)法想象的。

機(jī)器人復(fù)興的最大受益者毫無(wú)疑問(wèn)是制造業(yè)，不過(guò)我們也看到機(jī)器人正在進(jìn)入主流生活方式當(dāng)中。我們?cè)S多人都擁有用來(lái)掃地、清理雨水槽和割草等等的機(jī)器人。

如今，隨著自動(dòng)駕駛汽車(chē)、無(wú)人駕駛飛機(jī)和其他交通技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人和交通工具之間的界限逐漸變得模糊了。

不過(guò)說(shuō)實(shí)話，我們中的許多人之所以對(duì)機(jī)器人學(xué)感興趣，僅僅是因?yàn)樗芎猛?！而好消息是，你不需要成為一名電子工程師，就能像享受個(gè)人愛(ài)好一樣享受機(jī)器人學(xué)。很幸運(yùn)，我們已經(jīng)有不少的開(kāi)源項(xiàng)目。即使最沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者也能在它們的幫助下上手。

硬件開(kāi)源項(xiàng)目

機(jī)器人是一個(gè)物理實(shí)體，因此，使用它的代碼和硬件都需要獲得許可。幸運(yùn)的是，有幾個(gè)開(kāi)源硬件平臺(tái)可供學(xué)習(xí)制造機(jī)器人。下面這幾家是你或許你想要了解的：

Sparki 是一家在任何意義上都完全開(kāi)源的機(jī)器人學(xué)平臺(tái)。它上面的電路圖、3D 建模文件和其底層的源代碼都是開(kāi)源的。Sparki 被設(shè)計(jì)用來(lái)幫助從小學(xué)生到成年人的學(xué)習(xí)者們制造出價(jià)格合理的初級(jí)機(jī)器人。它提供距離傳感器、加速度計(jì)、紅外通訊、羅盤(pán)、光傳感器、循線器（line-follower）等。Sparki 機(jī)器人靠輪子行走，不過(guò)它還有一個(gè)用腳行走的近親?Hexythe hexapod，該項(xiàng)目也是一個(gè)開(kāi)源平臺(tái)項(xiàng)目。

機(jī)器人不僅能走路，有時(shí)他們還會(huì)飛。有幾家開(kāi)源無(wú)人飛行器利用了像 OpenPilot 或 Ardupilot 系統(tǒng)這樣的項(xiàng)目。例如，ArduPilot Copter 無(wú)人機(jī)可以被組裝成直升機(jī)、四旋翼飛行器或者其他配置，它既可以自己動(dòng)手 DIY, 也可以從若干制造商那里購(gòu)買(mǎi)元件套裝和部件。

TurtleBot 是另一家機(jī)器人平臺(tái)，它既提供來(lái)自幾家制造商的元件套裝，也提供完全開(kāi)源的說(shuō)明書(shū)。這可以幫助你用上網(wǎng)筆記本電腦、Kinect 體感外設(shè)和 Kobuki 移動(dòng)平臺(tái)來(lái)建造自己的機(jī)器人，或者在 iRobot Create 開(kāi)發(fā)平臺(tái)上建造機(jī)器人。

軟件開(kāi)源項(xiàng)目

機(jī)器人可不只是一套金屬骨架。它需要某種智能才能聽(tīng)從直接命令或自己做出某些初步?jīng)Q定，以便為它的主人服務(wù)。這里是幾個(gè)有趣的機(jī)器人軟件方面的開(kāi)源項(xiàng)目。

對(duì)初學(xué)者入門(mén)而言，LeJOS 或許是一個(gè)好的機(jī)器人軟件項(xiàng)目。它實(shí)質(zhì)上是樂(lè)高 Mindstorms 機(jī)器人固件的一種替代物。你可以依靠它來(lái)用 Java 編程語(yǔ)言為樂(lè)高機(jī)器人編程。
Rock，即「機(jī)器人 建造工具包」，是一種基于?OrocosRTT （Real Time Toolkit, 實(shí)時(shí)工具包）的軟件框架。它被設(shè)計(jì)成可擴(kuò)展的，并包括一些已有應(yīng)用程序的驅(qū)動(dòng)程序。

ROS, 即「機(jī)器人操作系統(tǒng)」，是一個(gè)用來(lái)為機(jī)器人寫(xiě)軟件的框架，它包括多種用來(lái)簡(jiǎn)化編程過(guò)程的工具和庫(kù)。它被設(shè)計(jì)用來(lái)為協(xié)作研發(fā)服務(wù)，擁有模塊化組件和全球性社區(qū)。在中國(guó)，已經(jīng)有 ROS 中文社區(qū)的存在。
在你開(kāi)始隨意裝配硬件之前，你需要定一個(gè)計(jì)劃。在現(xiàn)實(shí)世界中，機(jī)器人的運(yùn)行受到重力、地形、天氣等限制。在紙上設(shè)計(jì)了看起來(lái)不錯(cuò)的機(jī)器人，并不意味著在現(xiàn)實(shí)中可行。所以，為什么不先對(duì)你的機(jī)器人進(jìn)行功能性模擬呢？

機(jī)器人模擬器

Gazebo 是著名的非盈利開(kāi)源組織 Apache 許可采用的完整模擬解決方案，有著先進(jìn)的 3D 圖形、虛擬感應(yīng)器功能，還有一個(gè)應(yīng)用廣泛的命令行工具集合。此外，Gazebo 還能在云中運(yùn)行模擬，支持多種插件和數(shù)種建立模型常用的機(jī)器人平臺(tái)。

Morse（模塊化開(kāi)源機(jī)器人模擬引擎 the Modular OpenRobots Simulation Engine）是 BSD 協(xié)議開(kāi)源項(xiàng)目，是一款通用的多機(jī)器人仿真平臺(tái)，主要特點(diǎn)是能控制實(shí)際仿真的自由度，可以自由設(shè)計(jì)符合自己需求的組件模型。它提供了大量可配置的傳感器和執(zhí)行器模塊，高度的可擴(kuò)展性，提供人與機(jī)器人的交互仿真。Morse 使用 Python 編程，也可使用 Blender 游戲引擎進(jìn)行渲染。Morse 專注于學(xué)術(shù)型機(jī)器人模擬，目前有5所學(xué)校和科研機(jī)構(gòu)使用。

V-REP 是 GPL 協(xié)議許可的虛擬機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在 Windows 系統(tǒng)、Mac 、Linux 系統(tǒng)上都能運(yùn)行。V-REP 支持多種編程方式（ (嵌入式腳本、插件、附加組件、ROS節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)程客戶端應(yīng)用編程接口、或自定義的解決方案）和語(yǔ)言（C/C++、Python、Java、Lua、Matlab、Octave、和Urbi），既能模擬先進(jìn)的物理情境，也能模擬從近距離傳感器和視覺(jué)傳感器上獲得的數(shù)據(jù)。