模擬

建置和測試自主機器人應用程式具有挑戰性、複雜且需要投入大量資源。傳統上,開發人員團隊編寫程式碼以解決各種各樣的部署情境,將程式碼整合在一起,然後在實體環境的機器人硬體上測試所有應用程式情境。這種手動的開發和測試程序會佔用人員的時間,需與奧昂貴的硬體,減緩應用程式更新的發佈週期,並且無法輕鬆擴展。

透過模擬,開發人員可以在虛擬環境或世界中測試應用程式,從而使他們能夠擴大測試範圍,減少程式碼錯誤並加快開發速度。使用模擬的最重要的好處之一就是,能夠在大量不同的世界中測試和訓練機器人。擴展模擬可以進行強大的迴歸測試、強化學習和合成資料產生。但是,對於機器人公司而言,建立模擬世界、管理模擬基礎設施以及擴展測試非常昂貴,並且需要專業技能。這通常限制了機器人公司對模擬的使用,從而無法充分利用大規模自動測試獲得收益。

使用 AWS RoboMaker 進行模擬

AWS RoboMaker 是一種全受管的服務,使開發人員、QA 和 DevOps 工程師可以輕鬆建立模擬世界並執行模擬任務,而無需佈建或管理任何基礎設施。RoboMaker 為開發人員提供工具來測試和疊代 3D 虛擬環境中的程式碼,使所有機器人公司都能負擔得起模擬並可以大規模地進行模擬。該服務支援大規模和平行模擬,並且能夠根據待測情境的複雜性自動擴展。借助 RoboMaker 模擬,機器人公司可以使機器人應用程式測試和機器學習更快、更便宜、更強大。

大規模建置模擬世界

RoboMaker WorldForge 可以自動建立數百個預定義的隨機模擬世界,它們可以模擬現實世界的條件,而無需進行工程投資或管理用於產生世界的基礎設施。如果沒有模擬世界產生器,則建立模擬世界既昂貴又費時,並且需要 3D 建模方面的專門技能以及模擬引擎的知識。WorldForge 讓擴大模擬規模、提升模擬速度和增加模擬變化變得容易,從而提高生產程式碼的品質並縮短上市時間。如今,WorldForge 可模擬室內家居環境,並提供了可設定的地板平面圖和家具。

執行大規模並行模擬

藉助 RoboMaker 大量處理模擬 API,開發人員透過單一 API 叫用,即可輕鬆啟動大型批次處理模擬。透過 API 執行大規模模擬,開發人員可以更輕鬆地獲得運算能力,從而可以增加測試的複雜性、規模和頻率,進而加快開發生命週期並使測試更加可靠。

受管 ROS/ Gazebo 環境

在使用開放原始碼 Gazebo 機器人模擬引擎進行模擬時,可以使用 RoboMaker 模擬來執行稱為機器人作業系統 (ROS) 和 ROS2 應用程式的開放原始碼軟體庫。RoboMaker 讓您可以在雲端中執行以 Gazebo 為基礎的模擬,而無需佈建、設定和管理任何基礎設施。該服務支援可與執行中模擬任務互動的 Gazebo 圖形用戶端、可視覺化感應器資料的 rviz、可執行各種 GUI 工具的 rqt,以及可與機器人應用程式互動的命令列。

ROS 雲端擴充功能

增強機器人功能

AWS 已開發了 Amazon 服務的雲端擴充功能,使開發人員可以增強其機器人的功能並從中收集資料,而無需安裝其他硬體或開發複雜的軟體。您可以使用雲端擴充功能,透過用於物件檢測的 Amazon Rekognition、用於影片串流的 Amazon Kinesis、用於將文字轉換為語音的 Amazon Polly 和用於語音辨識的 Amazon Lex,來增強以 ROS 為基礎機器人的功能。對於操作,您可以使用雲端擴充功能來使用 Amazon CloudWatch 從機器人獲取效能和操作資料,以獲取指標、記錄日誌和進行監控。您還可以使用 ROS 擴充功能從機器人上載 rosbag 和檔案到 Amazon S3 中進行儲存。AWS 將上述每種雲端服務擴充功能作為開放原始碼 ROS 套件提供,客戶可以透過雲端 API 存取。憑藉該 AWS 服務整合套件,客戶能夠在現場輕鬆地監控和調整其機器人應用程式的效能。如需了解更多資訊,請參閱我們的 ROS 資源和文件

機群管理

開發、測試和部署機器人應用程式後,需求將其移至現場管理機器人。AWS 透過 RoboMaker 的機群管理功能和包括 AWS IoT Greengrass 在內的諸多 AWS 雲端服務針對性地解決了監控機器人狀態,獲取效能資料,以及安全地更新應用程式等多項挑戰。

安全地管理和部署應用程式

RoboMaker 的機群管理服務與 AWS IoT Greengrass 整合,以提供機器人登錄、安全性和容錯能力。登錄服務讓公司能夠識別、追蹤和組織其機器人,使其成為最佳機群。開發人員可以使用 RoboMaker 機群管理,透過 AWS 的全受管空中 (OTA) 更新基礎架構,將其應用程式安全地部署至其機器人。AWS IoT Greengrass 使用 X.509 憑證、受管訂閱、AWS IoT 政策和 IAM 角色,透過加密連線安全地連線至 AWS 雲端服務。RoboMaker 的 OTA 服務支援條件式更新,可為 OTA 程序提供情報,以降低中斷或不完整軟體更新的風險。

開發環境

RoboMaker 開發環境是一個自訂環境,使用 AWS Cloud9 進行機器人開發。此環境隨附於預先安裝的 ROS,且包含範例應用程式。此環境也與其他 RoboMaker 功能整合,例如模擬功能,所以您可以從開發環境的界面使用這些功能。

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