Lors d’un récent voyage dans la Bay Area, j’ai pris quelques heures pour visiter le laboratoire de recherche sur l’intelligence artificielle de Berkeley (BAIR). Le professeur Ken Goldberg m’a fait visiter le laboratoire et m’a présenté quelques projets sur lesquels les étudiants travaillaient. FogROS a immédiatement attiré mon attention – et pas seulement parce qu’il porte un nom similaire à une cuisine française problématique.
Crédits image : Robotique ouverte
L’offre fait partie de la dernière version du système d’exploitation robotique open source, ROS 2 Humble Hawksbill – la huitième version de ROS 2. En un mot, il offre une méthode pour décharger les tâches robotiques sur un serveur distant, en utilisant un cloud computing plate-forme comme Amazon Web Services. Les progrès de l’informatique côté serveur qui ont rendu possibles des choses comme le cloud gaming avec une latence minimale peuvent également être appliqués aux opérations robotiques.
« Les robots sont souvent limités dans leurs capacités informatiques embarquées en raison des exigences de poids et de puissance », a déclaré à TechCrunch Jeff Ichnowski, un étudiant post-doctorant de Berkeley qui a dirigé le projet. « Ils ont aussi rarement des accélérateurs matériels comme les GPU, les TPUS ou les FPGA. Mais de nombreux algorithmes de robots et avancées récentes (par exemple, l’apprentissage en profondeur) bénéficient d’ordinateurs et d’accélérateurs matériels haut de gamme. Nous envisageons que l’utilisation du cloud computing pour accélérer les calculs lents peut permettre aux robots de faire plus de choses dans le même laps de temps.
La plate-forme annoncée aujourd’hui dans le cadre de la nouvelle version de ROS est en fait FogROS 2. La première version, qui a été introduite l’été dernier, était une première preuve de concept. En mars dernier, les équipes ont discrètement mis à disposition un aperçu de FogROS 2 via GitHub, et aujourd’hui il est mis en ligne pour tous, avec un certain nombre d’améliorations conçues pour optimiser les performances basées sur le cloud.
Crédits image : RSO
Tout comme jouer à des jeux Xbox sur un smartphone, le principe de base ici est de fournir une méthode pour exécuter des tâches complexes sur un robot qui ne nécessite pas de traitement embarqué tout aussi complexe. Si vous pouvez effectuer la tâche via un serveur distant, vous pouvez économiser sur la taille, le poids et – peut-être le plus important – le coût. L’équipe note dans un article récemment publié :
Nous démontrons dans des exemples d’applications que les performances obtenues grâce à l’utilisation d’ordinateurs cloud peuvent surmonter la latence du réseau pour accélérer considérablement les performances du robot. Dans des exemples, FogROS 2 réduit la latence SLAM de 50 %, réduit le temps de planification de saisie de 14 s à 1,2 s et accélère la planification de mouvement 28 fois. Par rapport aux alternatives, FogROS 2 réduit l’utilisation du réseau jusqu’à 3,8 fois.
Goldberg note qu’une telle plate-forme pourrait ouvrir encore plus de possibilités pour la robotique que celles énumérées ci-dessus. « Cela peut potentiellement bénéficier à d’autres tâches gourmandes en calcul pour les robots, telles que la planification stochastique, et faciliter l’apprentissage en profondeur supervisé et non supervisé des tâches de plusieurs robots. »
Les futures versions du programme pourraient ouvrir les choses à d’autres plates-formes, notamment Google Cloud et Azure. L’équipe note :
Dans les travaux futurs, nous continuerons à ajouter la prise en charge de fournisseurs et de services de cloud computing supplémentaires. Nous explorerons d’autres modèles d’informatique, tels que les instances sans serveur, ponctuelles, etc. Nous explorerons également l’extension des capacités de mise en réseau de FogROS 2 pour permettre aux robots de communiquer, de collaborer et de partager des données plus facilement.
Humble Hawskbill inclut un certain nombre de fonctionnalités supplémentaires, un certain nombre d’ajouts au-delà de la plate-forme de cloud computing. Par Open Robotics, qui est chargé de maintenir ROS, les mises à jour incluent,
- Améliorations apportées à ROSBag pour faciliter son utilisation dans la simulation et pour prendre un instantané de tout un système à tout moment.
- Améliorations des performances et de la stabilité pour des éléments tels que les messages prêtés, les tests de lancement, RVIZ2 et les services et actions à haute fréquence.
- Documentation améliorée – nous avons ajouté la prise en charge de l’API Python à rosdoc2, la documentation de l’API C++ pour les packages ROS principaux et la documentation étendue pour la création/l’exécution d’applications ROS 2. Ces fonctionnalités, ainsi que le nouveau TurtleBot4, devraient faciliter l’apprentissage et l’utilisation de ROS.
- Ergonomie du développeur – Vous pouvez désormais filtrer les messages ROS, identifier si les messages ont changé au fil du temps et filtrer les messages par contenu dans ROS. Il existe également une meilleure intégration des référentiels ROS 2 avec les gestionnaires de packages et les superpositions fonctionnent désormais pour remplacer tout package dans une arborescence de dépendances.
« Le système d’exploitation du robot a fait ses débuts à l’ICRA il y a treize ans ce mois-ci et Open Robotics a célébré son dixième anniversaire en mars », a déclaré le PDG d’Open Robotics dans un communiqué lié à l’actualité, « donc la sortie de ROS 2 Humble Hawksbill est l’occasion idéale de remercier la communauté mondiale de milliers de développeurs et de millions d’utilisateurs qui contribuent à la plateforme et l’améliorent.