Robotik 101 Robotik, belirsizlik altında fiziksel dünyada hissedebilen, karar verebilen ve hareket edebilen makineler inşa etmekle ilgilidir. Yaygın olarak kullanılan bir standart çerçeveleme (ISO 8373), robotu programlanmış, aktifleşmiş ve belirli bir özerkliğe sahip mekanizma olarak tanımlar; bu mekanizma çevresinde hareket ederek amaçlanan görevleri yerine getirir. Bir robotu dakikada binlerce kez çalışan bir döngü olarak hayal edin: Her şey algılamayla başlar. Kameralar, LiDAR, radar, IMU'lar, kodlayıcılar – her biri dünyanın ve robotun kendi vücudunun kısmi ve gürültülü bir görüntüsünü sağlıyor. Robot daha sonra durum tahmini yapar, bu da şıkça bir ifade şeklidir: "Gürültülü ölçümler göz önüne alındığında, neredeyim, ne kadar hızlı hareket ediyorum ve bu konuda ne kadar emin değilim?" Tahmin olmadan, her aşağı akış kararı kum üzerine kuruludur. Robot kullanılabilir bir tahmin edindikten sonra algı yapar: nesneleri, boş alanı, engelleri ve bazen anlamsal etiketleri ("bu bir palet", "bu bir insan," "bu bir kapı"). Algı modern makine öğreniminin çok yardımcı olduğu yer ama robotik aynı zamanda kenar durumlarla cezalandırılıyor: yansıtıcı yüzeyler, toz, yağmur, hareket bulanıklığı, tuhaf geometri. Sonra planlama geliyor. Planlama genellikle katmanlıdır: ➤ Yüksek seviyeli bir planlayıcı sıradaki ne yapacağına karar verir (7. koridora gitmek, A öğesini seçmek, istasyona dönmek) ➤ Bir hareket planlayıcısı, çarpışmalar olmadan ve fiziksel kısıtlamalar içinde nasıl hareket edeceğine karar verir ➤ Bir yörünge üreteji hareketi gerçekten sürülebilir hale getirir (imkansız ivmelenme veya sarsıntı olmaz) Kontrol bu planı motor komutlarına dönüştürür. Birçok kişinin hafife aldığı kısım bu: robot "bir noktaya hareket etmez," dünya geri iterken sürekli kendini düzeltmek zorunda (tekerlek kayması, yük kayması, sürtünme değişiklikleri, eklemler ısınır). Tüm bunların altında donanım gerçekliği yatıyor: mekanikler, aktüatörler, güç ve termal sınırlar. Harika yazılıma sahip ama zayıf aktuasyon veya zayıf algılama yeteneğine sahip bir robot hızla güvenilmez hale gelir. Modern robotlar nadiren tek bir yazılım monoliti olur. Bunlar, veri akışlarını yayınlayan ve abone olan modüllerden oluşan sistemlerdir. Bu, ROS 2'nin yaygın olarak bir sistem çerçevesi olarak kullanılmasının bir nedenidir: konular üzerinden mesaj alışverişi yapılan "düğüm grafiği"ni teşvik eder ve QoS ayarları aracılığıyla ayarlanabilir iletişim güvenilirliği sağlar.