借助ROS 2和Unity提高机器人自主性

ROS 2的许多新用法大多集中在自主性方面。“自主性”意味着仅带一个状态机和一组数学公式的机器人能做出不完全一致的决定，产生不尽相同的结果。譬如，许多工业机器人时常会遇到由外部变量引起的意外情况，而自主机器人与工业机器人相比可适应时常变化的操作环境。在模拟中，机器人接受的输入数据组合可远远超出实验室环境中重现的情形。要想检验机器人能否能按预期行动，你可以使用真正的机器人在自己的迷你演练环境中进行验证，但此类测试通常不会考虑时间因素，最为关键的环境参数也经常会出现偏差。或者，大家也可以使用仅次于它的精确又稳定的利器：模拟技术。

机器人要能感知环境，在模拟中其传感器必须准确反映模拟环境的拓扑形状与物理性质。若模拟环境中还带有其它人物或机器人等代理，模拟也必须能够建立这些代理的行为模型，准确还原其感应能力、拓扑形状和物理性质。为了让机器人能充分应对所有可能遇到的情况，模拟一般需要运行许多许多次。这些要求表明，自主机器人的模拟需具备四种工业机器人所不具备的特点：灵活性、扩展性、可扩容性和逼真度，所有这些都以不牺牲性能为前提。Unity正好满足了所有这些要求，因此我们决定为平台添加更多相关功能来支持自主机器人的开发。

Unity Robotics软件包带有许多现成的接口，能让你轻松与ROS或ROS 2的交换信息。你也能用URDF Importer直接从URDF文件中导入机器人配置，在Unity高质量的渲染管线与高精度的物理模拟加持下开始训练机器人。Unity的Asset Store还售有大量现成的环境和道具，可用于补充机器人的训练环境、完善训练任务。只需几键，你搭建的模拟就可以构建并部署到Windows 10、Mac OS或Linux等任意主流操作系统。你甚至可以使用C#、Bolt可视化编程及Asset Store上的众多脚本和实用程序来根据自己的需求进一步定制模拟环境。