Hệ điều hành robot, hay ROS, là một khung phần mềm mã nguồn mở dành cho robot. Nó không phải là một hệ điều hành theo nghĩa truyền thống. Nó là một tập hợp các thư viện, công cụ và quy ước giúp các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng robot. Nó xử lý việc giao tiếp giữa các tiến trình, trừu tượng hóa phần cứng và các thuật toán chung.

ROS được khởi nguồn tại Stanford vào năm 2007 và sau đó được duy trì bởi Willow Garage và Open Source Robotics Foundation. ROS 2, phiên bản hiện tại, đã cải thiện hiệu suất thời gian thực, bảo mật và hỗ trợ đa robot. Hàng ngàn gói phần mềm có sẵn: trình điều khiển cho cảm biến, các triển khai SLAM, thư viện lập kế hoạch chuyển động và giao diện mô phỏng.

Các khái niệm cốt lõi của ROS

• Các nút: các tiến trình thực hiện tính toán.
• Chủ đề: Kênh nhắn tin xuất bản-đăng ký.
• Dịch vụ: Giao tiếp yêu cầu-phản hồi.
• Hành động: các nhiệm vụ kéo dài có phản hồi.
• Gói: các tập hợp mã được tổ chức.

ROS không hoàn hảo. Nó có đường cong học tập khá dốc. Hiệu suất thời gian thực đòi hỏi cấu hình cẩn thận. ROS 2 tốt hơn nhưng vẫn chưa phải là một hệ thống thời gian thực hoàn chỉnh. Một số robot thương mại sử dụng ROS để tạo mẫu thử nghiệm và sau đó viết lại mã cho sản xuất. Những robot khác sử dụng trực tiếp ROS. Điểm mạnh của ROS là cộng đồng. Một nhà phát triển có thể tìm thấy gói phần mềm cho hầu hết mọi cảm biến hoặc thuật toán. Điều đó giúp tiết kiệm hàng tháng trời làm việc. ROS đã trở thành ngôn ngữ chung của nghiên cứu robot. Hầu hết các bài báo đều bao gồm mã ROS. Hầu hết các phòng thí nghiệm đều sử dụng nó. Nó không phải là framework duy nhất, nhưng là framework được sử dụng rộng rãi nhất. Đối với bất kỳ ai bước vào lĩnh vực robot, việc học ROS gần như là bắt buộc.