Das Robot Operating System (ROS) ist ein Open-Source-Framework für Robotersoftware. Es ist kein Betriebssystem im herkömmlichen Sinne, sondern eine Sammlung von Bibliotheken, Werkzeugen und Konventionen, die Entwicklern beim Erstellen von Roboteranwendungen helfen. Es übernimmt die Kommunikation zwischen Prozessen, die Hardwareabstraktion und gängige Algorithmen.

ROS wurde 2007 an der Stanford University entwickelt und später von Willow Garage und der Open Source Robotics Foundation weiterentwickelt. ROS 2, die aktuelle Version, bietet verbesserte Echtzeitfähigkeit, Sicherheit und Unterstützung für mehrere Roboter. Tausende von Paketen sind verfügbar: Treiber für Sensoren, SLAM-Implementierungen, Bibliotheken zur Bewegungsplanung und Simulationsschnittstellen.

Kernkonzepte von ROS

• Knoten: Prozesse, die Berechnungen durchführen.
• Themen: Publish-Subscribe-Nachrichtenkanäle.
• Dienstleistungen: Anfrage-Antwort-Kommunikation.
• Aktionen: Langfristige Aufgaben mit Feedback.
• Pakete: organisierte Sammlungen von Code.

ROS ist nicht perfekt. Die Lernkurve ist steil. Echtzeitfähigkeit erfordert sorgfältige Konfiguration. ROS 2 ist zwar besser, aber immer noch kein echtes Echtzeitsystem. Einige kommerzielle Roboter nutzen ROS für die Prototypentwicklung und werden dann für die Produktion angepasst. Andere verwenden es direkt. Die Stärke von ROS liegt in der Community. Entwickler finden für nahezu jeden Sensor oder Algorithmus ein passendes Paket. Das spart monatelange Arbeit. ROS hat sich zur Lingua franca der Robotikforschung entwickelt. Die meisten Veröffentlichungen enthalten ROS-Code. Die meisten Labore nutzen es. Es ist zwar nicht das einzige Framework, aber das am weitesten verbreitete. Für jeden, der in die Robotik einsteigt, ist das Erlernen von ROS nahezu unerlässlich.