Simulation

Die Entwicklung und Erprobung von Anwendungen für autonome Roboter ist anspruchsvoll, kompliziert und ressourcenintensiv. Traditionell schreiben Entwicklerteams Code, um ein breites Spektrum von Einsatzszenarien bereitzustellen, der Code wird integriert, und dann werden die Anwendungsszenarien auf Roboterhardware in physischen Umgebungen getestet. Dieser manuelle Entwicklungs- und Testprozess verbraucht Personalzeit, erfordert teure Hardware, verlangsamt den Release-Zyklus für Anwendungs-Updates und lässt sich nicht einfach skalieren.

Mit der Simulation können Entwickler Anwendungen in virtuellen Umgebungen oder Welten testen, wodurch sie die Testabdeckung erhöhen, Codefehler reduzieren und die Entwicklungsgeschwindigkeit beschleunigen können. Einer der wichtigsten Vorteile des Einsatzes von Simulation ist die Fähigkeit, Roboter in einer großen Anzahl und Vielfalt von Welten zu testen und zu trainieren. Die Skalierungssimulation ermöglicht die Durchführung robuster Regressionstests, Reinforcement Learning und die Generierung synthetischer Daten. Der Aufbau von Simulationswelten, die Verwaltung der Simulationsinfrastruktur und die Skalierung von Tests ist für Robotikunternehmen jedoch teuer und erfordert spezielle Fähigkeiten. Dies schränkt den Einsatz von Simulationen bei Robotikunternehmen häufig ein und schränkt die Vorteile automatisierter Tests in großem Maßstab ein.

Simulation mit AWS RoboMaker

AWS RoboMaker ist ein vollständig verwalteter Service, der es Entwicklern, QA's und DevOps Ingenieuren ermöglicht, Simulationswelten zu erstellen und Simulationsaufträge auszuführen, ohne eine Infrastruktur bereitstellen oder verwalten zu müssen. RoboMaker macht Simulationen in großem Maßstab für alle Robotikunternehmen erschwinglich und zugänglich, indem er Entwicklern Werkzeuge zum Testen und Iterieren von Code in virtuellen 3D-Umgebungen zur Verfügung stellt. Der Service unterstützt umfassende und gleichzeitige Simulationen und wird je nach Komplexität der getesteten Szenarien automatisch skaliert. Mit der RoboMaker-Simulation können Robotikunternehmen Robotik-Anwendungstests und Machine Learning schneller, kostengünstiger und robuster gestalten.

Führen Sie groß angelegte, parallele Simulationen durch

Dank der Batch-Simulations-API von RoboMaker können Entwickler mit einem einzigen API-Aufruf ganz einfach einen umfassenden Batch von Simulationen starten. Die Ausführung umfangreicher Simulationen über eine API erleichtert den Zugriff auf die Rechenleistung und ermöglicht es Entwicklern, die Komplexität, den Umfang und die Häufigkeit ihrer Tests zu erhöhen, was den Entwicklungslebenszyklus beschleunigt und die Tests robuster macht.

Verwenden Sie einen beliebigen Simulator

RoboMaker Simulation kann verwendet werden, um den Simulator Ihrer Wahl auszuführen, einschließlich Unity-, Unreal- und Nvidia-Isaac-basierter Simulationen. Mit RoboMaker können Sie Ihre Simulationen in der Cloud ausführen, ohne eine Infrastruktur bereitstellen, konfigurieren oder verwalten zu müssen. 

Verwaltete ROS/Gazebo-Umgebung

RoboMaker Simulation kann verwendet werden, um die Open-Source-Softwarebibliothek namens Robot Operating System (ROS) und ROS-2-Anwendungen in der Simulation mit der Open-Source-Robotersimulations-Engine Gazebo auszuführen. Mit RoboMaker können Sie Gazebo-basierte Simulationen in der Cloud ausführen, ohne eine Infrastruktur bereitstellen, konfigurieren oder verwalten zu müssen. Der Service unterstützt den grafischen Gazebo-Client für die Interaktion mit einem laufenden Simulationsauftrag, rviz für die Visualisierung von Sensordaten, rqt für die Ausführung verschiedener GUI-Tools und die Befehlszeile für die Interaktion mit der laufenden Roboteranwendung.

Simulation WordForge

Simulationswelten im Maßstab bauen

RoboMaker WorldForge ermöglicht die automatische Erstellung hunderter vordefinierter, randomisierter Simulationswelten, die reale Bedingungen nachahmen, ohne dass Investitionen in Engineering oder die Verwaltung der Infrastruktur für die Welterzeugung erforderlich sind. Ohne einen Simulationsweltgenerator ist der Aufbau einer Simulationswelt kostspielig, zeitaufwändig und erfordert spezielle Fähigkeiten in der 3D-Modellierung und Kenntnisse über Simulationsmotoren. WorldForge macht es einfach, den Umfang, die Geschwindigkeit und die Varianz der Simulation zu erhöhen, die Qualität des Produktions-Codes zu verbessern und die Zeit bis zur Markteinführung zu verkürzen. Heute bietet WorldForge Welten für Innenraumumgebungen, komplett mit konfigurierbaren Grundrissen und Einrichtungsgegenständen.

Cloud-Erweiterungen für ROS

Verbessern der Roboterfunktionalität

AWS hat Cloud-Erweiterungen für Amazon Services entwickelt, die es Entwicklern ermöglichen, die Funktionalität ihrer Roboter zu erweitern und Daten von ihnen zu sammeln, ohne zusätzliche Hardware zu installieren oder komplexe Software zu entwickeln. Sie können Cloud-Erweiterungen verwenden, um die ROS-basierte Roboterfunktionalität mit Amazon Rekognition für die Objekterkennung, Amazon Kinesis für das Video-Streaming, Amazon Polly für die Umwandlung von Text in Sprache und Amazon Lex für die Spracherkennung zu erweitern. Für den Betrieb können Sie Cloud-Erweiterungen verwenden, um Leistungs- und Betriebsdaten von Robotern abzurufen, die Amazon CloudWatch für Metriken, Protokollierung und Überwachung verwenden. Sie können auch eine ROS-Erweiterung verwenden, um Rosbags und Dateien von Robotern zur Speicherung in Amazon S3 hochzuladen. AWS stellt jede dieser Erweiterungen von AWS Cloud Services als Open-Source-ROS-Pakete zur Verfügung, auf die Kunden über Cloud-APIs zugreifen können. Mithilfe dieses integrierten Pakets von AWS-Services können Kunden die Leistung ihrer Robotikanwendungen in der Produktion überwachen und anpassen. Cloud-Erweiterungen für ROS werden derzeit nur für ROS Melodic unterstützt. Erfahren Sie mehr in unseren ROS-Ressourcen und -Dokumentationen.

Anwendungsbereitstellung

Nachdem eine Robotikanwendung entwickelt, getestet und bereitgestellt wurde, geht es nun darum, die Roboter in der Produktion zu verwalten. Die Überwachung des Zustands der Roboter, der Erhalt von Leistungsdaten und die sichere Aktualisierung von Anwendungen sind Herausforderungen, denen AWS durch die Anwendungsbereitstellungsfunktionen von RoboMaker und eine breitere Palette von AWS Cloud-Services einschließlich AWS IoT Greengrass auf einzigartige Weise begegnen kann.

Sichere Verwaltung und Bereitstellung von Anwendungen

Der Anwendungsbereitstellungsservice von RoboMaker ist in AWS IoT Greengrass integriert, um eine Registry, Sicherheit und Fehlertoleranz für Roboter zu bieten. Mit dem Registry-Service können Unternehmen ihre Roboter identifizieren, nachverfolgen und in optimalen Flotten organisieren. Entwickler können die RoboMaker-Anwendungsbereitstellung einsetzen, um ihre Anwendung mithilfe der vollständig verwalteten Over-the-Air-Update-Infrastruktur (OTA) von AWS für die Roboter bereitzustellen. AWS IoT Greengrass nutzt X.509-Zertifikate, verwaltete Abonnements, AWS IoT-Richtlinien und IAM-Rollen für eine sichere Verbindung mit den AWS Cloud-Services über verschlüsselte Verbindungen. Der OTA-Service von RoboMaker unterstützt konditionelle Updates, sodass das Risiko von unterbrochenen oder unvollständigen Software-Updates gesenkt werden kann.

Entwicklungsumgebung

Die RoboMaker-Entwicklungsumgebung ist eine benutzerdefinierte Umgebung in AWS Cloud9 für die Robotikentwicklung. In dieser Umgebung ist ROS vorinstalliert, und es sind Beispielanwendungen enthalten. Die Umgebung ist außerdem in andere RoboMaker-Funktionen integriert, z. B. die Simulation, sodass Sie die Funktionen über die Benutzeroberfläche der Entwicklungsumgebung nutzen können.

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Die Preise für AWS RoboMaker sind Pay-as-you-go-Preise, ohne Mindestgebühren.

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