开放源代码机器人控制软件

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[size=1.166em]开放机器人控制软件（Open RObot COntrol Software，OROCOS）是为了开始开放源代码机器人控制软件项目所作的努力。我们开展了广泛的讨论，涉及的问题有可以重用其它项目的哪些经验代码和工具，应该在项目中集成哪些开放标准，还有什么样的组织结构最适合这个项目。该项目的目的是按以下要求开发机器人控制软件，如下所示：

• 在开放源代码和／或自由软件的许可下
• 尽量模块化
• 质量最好（从技术和软件工程两种角度）
• 独立于（但兼容）商业机器人生产厂商
• 用于各类机器人设备和计算机平台
• 为所有编程语言本地化
• 以运动学、动力学、计划、传感、控制和硬件接口等方面的可配置的软件组件为特点。
  

[size=1.166em]项目的目的不只是要复制现存的商业机器人控制器或机器人模拟／编程软件包。OROCOS 项目希望开发可共享的库、独立组件（有时候被称为软件代理程序）和一个可以消除和控制所有分布式机器人系统的可配置的运行时环境。这类项目在以下几种情况有用处：

• 重用代码
• 作为一个独立的子系统使用
• 复制其组织结构
• 从管理一个开放源代码项目的经验中学习
• 设计和开发可扩展和可重用的软件
  

开放源代码矩阵库

[size=1.166em]下面是满足上面提到的要求的开放源代码矩阵库。我们推荐 Octave，因为它是 GPL 许可的，而且实现了所有需要的功能。

[size=1.166em]GNU Octave： GNU Octave 是一种高级语言，主要用于数字运算。它提供了一种方便的命令行界面，可以数字化地解决线性和非线性问题，也可以使用一种与 Matlab 基本上兼容的语言执行其它数字实验。通过 Octave 自己的语言编写的用户定义函数或使用 C++、C、Fortran 或其它语言编写的动态载入的模块，它很容易扩展和定制。

[size=1.166em]GNU Octave 是免费分发的软件。您可以重新分发它，或是修改它，但要符合自由软件基金（Free Software Foundation）颁布的 GNU 通用公共许可（General Public License，GPL）条款。关于 GNU Octave 更详细的信息可以在访问 Octave Web 站点时找到（请参阅 参考资料）。

[size=1.166em]GSL（GNU 科学库） GSL 是为数字运算开发一个现代的广泛 ANSI C 语言库正在进行的努力。GNU 科学库（GNU ScientificLibrary，GSL）收集了数字运算的例程。这些例程由 GSL 小组用 ANSI C 语言从头编写，旨在为 C 语言程序员提供一种现代应用程序编程接口（Applications Programming Interface，API），同时允许包装器为很高级的语言编写。

[size=1.166em]GSL 是自由软件。它遵照 GNU 通用公共许可分发。请访问 Red Hat Web 站点（请参阅 参考资料）以了解更多关于 GSL 的信息。

实时内核

[size=1.166em]实时 Linux（Real-Time Linux，RTLinux） RTLinux（TM）是一个可靠的实时操作系统，处理对时间关键的任务，并将 Linux 作为最低优先权执行线程运行。在 RTLinux 中，内核与标准 Linux 共享一个或更多的处理器。这使系统能够运行执行数据采集的、系统控制和机器人技术的精确计时的应用程序，同时作为标准的 Linux 工作站提供服务。在 ftp.rtlinux.com（请参阅 参考资料）Web 站点上可以获得版本 3.0（最终版本）。

[size=1.166em]RTLinux.org 是开放源代码用户和开发人员社区的非商业 RTLinux 站点。其姐妹站点 RTLinux.com（请参阅 参考资料）讨论商业支持和开发。

[size=1.166em]eCos（嵌入式可配置操作系统）： eCos 是一个深度嵌入应用程序的开放源代码实时操作系统。它符合 Linux 不能达到的嵌入空间需求。在考虑应用程序和服务需求之前，Linux 目前内核最小约 500 千字节，占用 1.5 MB 内存。eCos 开放源代码项目可以在它的 Web 站点上找到（请参阅 参考资料）。

[size=1.166em]RTEMS（GPL 许可）： RTEMS 是 C、C++ 和 Ada95 的开放源代码实时操作系统和环境。它遵从 GNU 通用公共许可的条款分发。

[size=1.166em]请访问 RTEMS 站点（请参阅 参考资料）以下载和获取更多关于 RTEMS 的详细信息。

实用程序和工具

[size=1.166em]ROBOOP（一个机器人技术面向对象 C++ 软件包）： 本软件包是一个关于机器人模拟的面向对象 C++ 软件包。技术参考和下载在 参考资料中提供。

[size=1.166em]CORBA： 用于嵌入分布式软件代理的实时通信和对象请求中介程序软件包。每个独立的软件部分通过 IDL（Interface Definition Language，接口定义语言）的方式向 ORB 注册它本身及其功能。请访问其 Web 站点（请参阅 参考资料）以获得 COBRA 技术信息、下载和文档。

[size=1.166em]TANGO／TACO： 这个软件对控制多设备和多工具的机器人系统也许有用。TANGO 是一个基于 COBRA 的面向对象控制系统。设备服务程序可以用 C++ 或 Java 编写。TACO 是面向对象的，因为它将 所有（物理的和逻辑的）控制系统中的控制点作为分布式环境中的对象来对待。所有行动都以类来实现。新的类可以以一种分级的方式从现存的类构建，这样可以确保高度的软件重用。类可以用 C++、用 C（使用一种称为 C 中的对象的方法）、用 Python 或用 LabView（使用 G 编程语言）编写。

[size=1.166em]TACO 设计成可移植的，并能够在许多平台（例如 Linux、Solaris、HP-UX、Windows/NT、Windows/95 和 OS9）上运行。要下载源代码和其它技术文档，请访问其 Web 站点（请参阅 参考资料）。

控制器

[size=1.166em]任务控制体系： 任务控制体系（Task Control Architecture，TCA）为移动机器人简化了任务级控制系统的建立。“任务级别”指的是完成给定的一套目标（任务）的感知、计划和实时控制的集成和协调。TCA 提供了一个通用的控制框架，旨在控制多种机器人。TCA 提供了一种高级的独立于机器的方法，可以在分布式机器之间发送消息（包括在 Lisp 和 C 进程之间）。TCA 提供了控制功能，如任务分解、监控和资源管理，这些对很多移动机器人应用程序来说是很常见的。 参考资料一节提供了任务控制体系的技术参考和下载信息。

[size=1.166em]EMC（增强的机器控制器）： EMC 软件建立在 NIST 实时控制系统（Real time Control System，RCS）方法的基础之上，使用 NIST RCS 库编程。RCS 库使向多种 UNIX 和微软的平台移植变得容易，它向操作系统资源提供了一种中性的应用程序编程接口（application programming interface，API），如共享的内存、信号量和计时器。EMC 软件用 C 和 C++ 编写，而且已经被移植到 PC Linux、Windows NT 和 Sun 的 Solaris 操作系统上。

[size=1.166em]Darwin2K： Darwin2K 是一个免费的机器人模拟和自动化设计开放源代码工具包。它的特性是众多的模拟功能和一个改良的运算法则，该法则能够自动地综合和优化机器人设计，使其符合任务特定的性能目标。

语言

[size=1.166em]RoboML（机器人标记语言）： RoboML 用于与机器人技术相关的数据的标准化表达。其设计的意图是既支持机器人为主的进程之间和接口进程之间的通信语言，也支持人 － 机器人接口代理之间的通信语言，并提供了一种人 － 机器人接口代理使用的归档数据的格式。

[size=1.166em]ROSSUM: 一种移动机器人的编程和模拟环境。Rossum 项目试图帮助收集、开发和分发机器人应用程序软件。Rossum 项目希望将类似的协作扩展到机器人软件的开发。

[size=1.166em]XRCL（可扩展机器人控制语言，Extensible Robot Control Language）： XRCL（发音为 zircle）是个相对简单、现代的编程语言和环境，设计成让机器人技术研究人员可以通过共享代码来共享他们的想法。它是一个开放源代码项目，受 GNU Copyleft 的保护。

[size=1.166em]自动化系统内部控制的开放系统体系（Open System Architecture for Controls within Automation Systems，OSACA）： OSACA 是一个合作的欧洲项目，旨在增进机器工具和控制系统生产厂商在世界市场中的竞争性。项目的主要目标是规定独立于生产厂商的开放控制系统的系统体系。