ROS Help Desk: GenAI Powered, User-Centric Framework for ROS Error Diagnosis and Debugging
CSIRO Robotics（澳大利亚CSIRO机器人研究所）
提出ROS Help Desk框架，利用生成式AI和多模态数据处理，为不同专业水平用户提供动态定制的ROS错误诊断与调试支持，有效减少系统停机时间并促进人机协作。
2025-07-10 cs.RO
Development of a Human-Robot Interaction Platform for Dual-Arm Robots Based on ROS and Multimodal Artificial Intelligence
Trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội（河内国家大学科技大学）
本文开发了基于ROS和多模态AI的双臂机器人人机交互平台，实现高精度操作、物体抓取分类及语音控制，实验验证了系统准确性与灵活性。
2024-11-08 cs.RO
A Proposed Set of Communicative Gestures for Human Robot Interaction and an RGB Image-based Gesture Recognizer Implemented in ROS
Monash University（莫纳什大学）
我们提出了一套沟通的手势，并开发了一个手势识别系统，旨在促进更直观的人机交互（HRI）通过手势。首先，我们提出了一组通常用于人机交互的命令。接下来，进行了一项有190名参与者的在线用户研究，以调查在没有指导或培训的情况下，人们是否有一组商定的手势，可以直观地将给定的命令传达给机器人。由于我们发现参与者之间的手势存在很大的差异，因此我们提出了一组手势，用于建议的命令，作为机器人交互的共同基础。我们收集了约7500个手势的视频演示，并训练了手势识别模型，采用3D卷积神经网络（CNN）作为分类器，最终准确率为84.1%（sigma=2.4）。所得到的模型能够用相对少量的训练数据成功地训练。我们将手势识别模型集成到ROS框架中，并报告演示用例的详细信息，其中一个人命令机器人使用建议的集合执行拾取和放置任务。这种集成的ROS手势识别系统可供使用，并旨在根据机器人模型和用例场景进行新的适应，以适应新的用户应用。
2021-09-21 cs.RO
ROS-PyBullet Interface: A Framework for Reliable Contact Simulation and Human-Robot Interaction
King’s College London（伦敦国王学院）；Honda Research Institute（本田研究院）；The University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）
本文提出 ROS-PyBullet 接口框架，连接可靠接触仿真器 PyBullet 与机器人操作系统，并提供人机交互工具，通过用例展示其能力，代码开源。
2022-10-13 cs.LG cs.RO
Sense4HRI: A ROS 2 HRI Framework for Physiological Sensor Integration and Synchronized Logging
Medical Assistance Systems, Medical School OWL, Bielefeld University（比勒菲尔德大学医疗援助系统，医学学校OWL）
本文提出Sense4HRI框架，用于在ROS 2中整合生理信号并提供标准化的多模态分析，支持可扩展的生理传感器集成与同步日志记录。
2026-03-20 cs.HC cs.RO
Modular Customizable ROS-Based Framework for Rapid Development of Social Robots
Intelligent Systems Research Center, SKKU（成均馆大学智能系统研究中心）
提出开源框架SROS，通过模块化分层架构集成ROS、Web和Android，实现感知与交互技能的即插即用部署，支持社交机器人的快速原型开发与跨域同步交互。
2023-11-27 cs.RO cs.SE cs.SY
Integrated cloud-based architecture for robot-robot and human-robot collaboration using ROS 2--MQTT in Mediterranean Greenhouses
Department of Informatics, CIESOL, ceiA3, Universidad de Almería（阿尔梅里亚大学信息学系，CIESOL，ceiA3）；Department of Engineering, CIESOL, ceiA3, Universidad de Almería（阿尔梅里亚大学工程系，CIESOL，ceiA3）
提出一种基于MQTT和FIWARE的云混合架构，桥接ROS 2边缘计算与iVeg决策支持系统，解决地中海温室通信约束下的多机器人协同问题，验证了在恶劣网络条件下保持连接和数据完整性的能力。
2026-06-23 cs.RO
Open Access NAO (OAN): a ROS2-based software framework for HRI applications with the NAO robot
University of Calabria（卡拉布里亚大学）；TRACLabs Inc.（TRACLabs公司）
本文提出OAN框架，利用ROS2在NAO机器人上板载运行，独立于制造商API，提供行走、语音识别、目标检测及GPT对话等HRI功能，是一个即用且高度可扩展的工具。
2024-03-20 cs.AI cs.RO
Integrating Quantized LLMs into Robotics Systems as Edge AI to Leverage their Natural Language Processing Capabilities
University of León（莱昂大学）
本文提出工具llama_ros，依托llama.cpp和ROS 2将量化大语言模型作为边缘AI集成到资源受限的机器人系统中，提升机器人的自然语言交互与决策能力，并介绍了相关用例。
2025-06-11 cs.RO
A ROS Architecture for Personalised HRI with a Bartender Social Robot
University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；Totaro Automazioni s.r.l.（托塔罗自动化有限责任公司）
BRILLO（交互式长期操作的调酒机器人）项目的总体目标是创建一个自主的机器人调酒师，可以在完成调酒任务的同时与客户互动。在这种情况下，人们对使用有吸引力的技术的新奇效应注定会消失，因此，它会对服务机器人应用的成功产生负面影响。因此，在访问其服务时提供个性化的自然交互对于提高用户的参与度以及他们的忠诚度至关重要。在本文中，我们提出了开发的三层ROS架构集成的感知层管理不同的社会信号的处理，决策层处理多方互动，和执行层控制的行为组成的复杂的机器人的手臂和脸。最后，通过信念层的用户建模允许个性化交互。
2022-03-15 cs.AI cs.MA cs.RO
Implementing a Robot Intrusion Prevention System (RIPS) for ROS 2
Universidad Rey Juan Carlos（胡安卡洛斯国王大学）；EIF
本文针对自主机器人系统面临的安全威胁，基于 ROS 2 设计并实现了机器人入侵防御系统 RIPS，提出专用规则语言和威胁模型，并通过真实社交机器人实验验证了其有效性。
2024-12-26 cs.CR cs.RO
MeROS: SysML-based Metamodel for ROS-based Systems
Warsaw University of Technology（华沙理工大学）
针对机器人操作系统ROS缺乏现代化元模型的问题，本文提出基于SysML的MeROS元模型，覆盖ROS1与ROS2版本，新增概念分组功能，经实际案例验证，可借助通用SysML工具以系统工程理念开发机器人控制器。
2023-08-25 cs.RO cs.SE
A ROS2 based communication architecture for control in collaborative and intelligent automation systems
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Volvo Group Trucks Operations（沃尔沃集团卡车运营公司）
协作机器人正在成为现代工业智能自动化系统的一部分。这些系统的开发和控制不同于传统的自动化方法，因此带来了新的挑战。值得庆幸的是，机器人操作系统（ROS）提供了一个通信平台和各种各样的工具和实用程序，可以帮助开发。然而，由于分布式设置中的通信问题，很难在大型自动化系统中使用ROS，因此开发了ROS2。在本文中，一个基于ROS2的通信体系结构的协同和智能自动化系统的工业用例一起。
2019-05-23 cs.RO
A ROS multi-ontology references services: OWL reasoners and application prototyping issues
University of Genoa（热那亚大学）
本文介绍了ROS多本体引用（ARMOR）服务，机器人架构和OWL推理机之间的通用和可扩展的接口。ARMOR解决了异构和分布式软件组件之间的同步和通信问题。作为一个指导方案，我们认为使用的符号推理在人机交互应用的原型方法。
2019-05-13 cs.AI cs.HC cs.RO
Bridging Thought and Action: Taming Long-Horizon Instability in Open-Source LLM Agents with a MetaTool-Enhanced ROS Framework
Bangladesh University of Engineering and Technology (BUET)（孟加拉国工程技术大学）；University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）
本文提出MetaTool增强的ROS-Agent架构，通过强制预规划分离规划与执行，提升开源LLM智能体在长时程任务中的稳定性与效率，实验显示复杂任务完成率提升约24%。
2026-09-15 cs.AI cs.RO
A ROS-based Framework for Monitoring Human and Robot Conditions in a Human-Multi-robot Team
Purdue University（普渡大学）
本文提出了一种框架，用于监测人类和机器人的条件下，人类多机器人的互动。该框架由4个模块组成：1）人机状态监测接口，2）同步时间过滤器，3）数据特征提取接口，4）状态监测接口。该框架基于机器人操作系统（ROS），支持生理和行为传感器和设备以及机器人系统，以及自定义程序。此外，它允许同步监控条件并同时共享它们。为了验证所提出的框架，我们目前的实验结果和分析，从用户的研究，其中30个人类受试者参与和模拟机器人实验。
2020-06-06 cs.HC cs.RO
ROSClaw: An OpenClaw ROS 2 Framework for Agentic Robot Control and Interaction
Advanced Telerobotics Research Lab, Kent State University（肯特州立大学先进远程机器人研究实验室）；OpenDive Technologies
ROSClaw通过整合OpenClaw代理运行时与ROS 2，实现任意基础模型与ROS-enabled机器人之间的交互，支持动态能力发现、多模态观察归一化、预执行动作验证和结构化审计日志，验证了执行层设计对任务完成与安全行为的关键影响。
2026-03-27 cs.HC cs.RO
HyperDog: An Open-Source Quadruped Robot Platform Based on ROS2 and micro-ROS
Skoltech（斯科尔科沃科学技术研究院）
四足步行机器人的设计与开发是目前一个十分活跃的科研领域。事实上，与其他移动机器人相比，足式机器人由于其适应恶劣地形和各种环境条件的能力而变得流行。随着人们对足式机器人实验的需求越来越高，越来越多的研究者和工程师需要一种经济、快速的运动算法开发方法。在本文中，我们提出了一种新的开源四足机器人HyperDog平台，它具有12个RC伺服电机，板载NVIDIA Jetson纳米计算机和STM32 F4 Discovery板。HyperDog是一个用于四足机器人软件开发的开源平台，它基于Robot操作系统2（ROS 2）和micro-ROS。此外，HyperDog是一种完全由3D打印部件和碳纤维制成的四足机器狗，这使得机器人具有较轻的重量和良好的强度。这项工作的想法是展示一个负担得起的和可定制的机器人开发方式，并提供研究和工程师与足式机器人平台，在不同的算法可以在仿真和真实环境中进行测试和验证。已开发的项目和代码可在GitHub（https：//github.com/NDHANA94/hyperdog_ros2）上获得。
2022-09-19 cs.RO
Towards a distributed and real-time framework for robots: Evaluation of ROS 2.0 communications for real-time robotic applications
Erle Robotics S.L.（Erle机器人有限公司）
在这项工作中，我们提出了一个实验装置，以显示适合的ROS 2.0的实时的【形】机器人应用。我们公开了在Linux之上的机器人组件间（硬件）通信案例中ROS 2.0通信的评估。我们基准测试和研究最坏情况下的延迟和错过的最后期限，表征ROS 2.0通信的实时的【形】应用程序。我们通过实验演示了计算和网络拥塞如何影响通信延迟，并最终提出了一种设置，在一定条件下，减轻这些延迟并获得有界流量。
2018-09-07 cs.RO
The Bridge between Xsens Motion-Capture and Robot Operating System (ROS): Enabling Robots with Online 3D Human Motion Tracking
Istituto Italiano di Tecnologia（意大利技术研究院）
本文提出将 Xsens 惯性动作捕捉系统的 3D 运动学数据转换为 ROS 消息并生成 URDF 模型，通过发布 xsens_mvn_ros 软件包，实现了机器人在 RViz 中对在线 3D 人体运动的追踪与可视化。
2023-06-30 cs.RO
ROSoClingo: A ROS package for ASP-based robot control
University of Potsdam（波茨坦大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
知识表示和推理能力是至关重要的认知机器人技术，因为它们提供了更高层次的认知功能的推理行动，环境，目标，感知等，虽然答案集编程（ASP）是非常适合这样的功能建模，有到目前为止没有无缝的方式使用ASP在机器人环境。我们解决这个缺点，并展示了如何利用最近开发的反应ASP系统提供适当的推理能力的机器人系统内。更准确地说，我们提供了一个集成了响应式ASP求解器oClingo与流行的开源机器人中间件ROS的包。由此产生的系统，ROSoClingo，提供了一个通用的方式，通过该ASP程序可以用来控制机器人的行为，并响应机器人的行动的结果。
2013-07-28 cs.AI cs.RO
Extending the OpenAI Gym for robotics: a toolkit for reinforcement learning using ROS and Gazebo
Erle Robotics
本文介绍了使用机器人操作系统（ROS）和Gazebo模拟器对OpenAI Gym进行机器人扩展。内容讨论的软件架构建议和使用两个强化学习技术：Q-学习和Sarsa获得的结果。最终，这项工作的输出提出了一个机器人基准测试系统，允许使用相同的虚拟条件比较不同的技术和算法。
2017-02-07 cs.RO
ROS-Mobile: An Android application for the Robot Operating System
University of Luebeck（吕贝克大学）
控制和监控复杂的自主和半自主机器人系统是一项具有挑战性的任务。Robot操作系统（ROS）是作为一个运行在Ubuntu Linux上的机器人中间件系统而开发的，它允许硬件抽象、各个进程之间的消息传递和包管理。然而，缺少对移动设备（如智能手机或平板电脑）的ROS应用程序的主动支持。我们为Android开发了一个ROS应用程序，它带有一个直观的用户界面，用于控制和监控机器人系统。我们的开源贡献可以用于各种各样的任务和许多不同类型的机器人。此外，它可以很容易地定制和添加新功能。在本文中，我们给出了一个大纲的软件架构，主要功能，并显示了一些可能的用例在不同的移动机器人系统。
2020-11-05 cs.RO
From the Desks of ROS Maintainers: A Survey of Modern & Capable Mobile Robotics Algorithms in the Robot Operating System 2
Samsung Research（三星研究院）；Locus Robotics（Locus机器人公司）；Metro Robots（Metro机器人公司）；Cobalt Robotics（Cobalt机器人公司）
本文由核心 ROS Navigation 维护者撰写，全面回顾并分析了 ROS 2 中最先进的机器人导航算法与系统，涵盖新框架、方法对比及专家见解，并对该生态系统的未来发展进行了展望。
2023-07-31 cs.RO
ROS Based Visual Programming Tool for Mobile Robot Education and Applications
Inovasyon Muhendislik Ltd. Sti.（伊诺瓦逊工程有限公司）
可视化程序设计语言（VPL）提供无需键入文本的编码。VPL通过自动添加一些常用的代码结构，使程序员更容易编写代码。编码初学者通常有两个主要挑战：将想法转换为逻辑表达式和语法错误。VPL不可能出现重复错误，因为没有忘记的括号和括号。VPL为程序员提供了专注于算法的工具。VPL是教育机器人环境的新趋势。在这项研究中，机器人操作系统（ROS）兼容的基于Web的可视化编程系统已经开发的evarobot。ROS提供库和工具来帮助软件开发人员创建机器人应用程序。它提供硬件抽象、设备驱动程序、库、可视化工具、消息传递、包管理等。Blockly已被用作研究的VPL，并用于生成/使用模块（通信、传感等）。在该系统中，服务器端和客户端之间的通信由rosbridge软件包提供支持。连接到ROS的Web页面，它使用roslibjs库在服务器上运行。Rosbridge为非ROS程序提供了一个JSON API到ROS功能。
2020-11-27 cs.RO
ROS2swarm - A ROS 2 Package for Swarm Robot Behaviors
Institute of Computer Engineering, University of Lübeck（吕贝克大学计算机工程学院）；Institute of Robotics, University of Lübeck（吕贝克大学机器人学院）
针对群体机器人软件开发难、硬件平台多样且依赖机器人间通信的问题，本文提出 ROS 2 软件包 ROS2swarm，提供可直接使用的群体行为原语库，并在三种机器人平台上验证其可维护性与可扩展性。
2024-05-03 cs.MA cs.RO
Motion Generation Interface of ROS to PODO Software Framework for Wheeled Huamanoid Robot
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
本文讨论了实时软件体系结构和非实时机器人操作系统之间的机器人运动生成接口的开发。为了使机器人执行智能操作或导航，需要高层感知和底层控制的紧密结合。然而，许多可用的开源感知模块都是在ROS中开发的，ROS在Linux操作系统上运行，不能保证RT性能。这可能会导致不确定性的响应和稳定性问题，可能会对机器人控制产生不利影响。因此，许多机器人系统将RTOS用于低级运动控制。同样，KAIST开发的人形机器人平台Hubo使用了一个名为PODO的定制实时软件框架。虽然PODO为运动生成提供了简单的接口，但它缺乏与ROS等高级框架的接口。因此，我们提出了一个新的运动生成ROS和PODO之间的接口，使用户能够生成运动轨迹，通过标准的ROS消息，同时利用实时运动控制器。与建议的通信接口，我们展示了一系列的机械手任务的实际轮式人形平台，M-胡博。整体通信接口响应最多为27毫秒。
2020-01-02 cs.RO
ROS2Learn: a reinforcement learning framework for ROS 2
Acutronic Robotics（Acutronic机器人技术公司）
我们提出了一个新的框架，深度强化学习（DRL）模块化机器人训练机器人直接从关节状态，使用传统的机器人工具。我们使用一个国家的最先进的实现的近端策略优化，信任域策略优化和Actor-Critic Kronecker因子的信任域算法学习政策，在四个不同的模块化关节机械臂（MARA）环境。我们使用与机器人中使用的典型工具（如Gazebo和Robot操作系统2（ROS 2））通信的框架来支持此过程。我们评估了几种算法在模块化机器人与仿真的实证研究。
2019-03-18 cs.AI cs.LG cs.RO
Plantbot: A New ROS-based Robot Platform for Fast Building and Developing
Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Tongji University（同济大学）
近年来，机器人操作系统（Robot Operating System，ROS）发展迅速，以其灵活、开源、广泛等优点在机器人研究中得到了广泛的应用。在科学研究中，相应的硬件平台是实验不可缺少的。在移动机器人领域，PR2，Turtlebot 2和Fetch通常被用作研究平台。尽管这些平台功能齐全且应用广泛，但它们昂贵且体积庞大。\u 2019更重要的是，这些机器人不容易根据要求重新设计和扩展。为了克服这些限制，我们提出了Plantbot，这是一种易于构建的低成本机器人平台，可以根据需求重新设计和扩展。它不仅可以应用于快速算法验证，还可以应用于简单的工厂检查和ROS教学。本文从硬件设计、运动学、控制方法等几个方面介绍了该机器人平台。最后在机器人平台上进行了SLAM和导航两个实验。这个平台的源代码是可用的。
2018-04-08 cs.RO
ROS Rescue : Fault Tolerance System for Robot Operating System
Northeastern University（东北大学）
在本章中，我们将讨论ROS1.0中的主机故障问题及其对现实世界中机器人部署的影响。我们在本教程章节中解决这个问题，我们概述，设计和演示与ROS主故障相关的容错机制。与以前使用主备份复制和外部检查点库的解决方案不同，我们的机制为ROS主机添加了一个轻量级的功能，使其能够从故障中恢复。我们提出了一个修改版本的ROS主，它配备了日志机制，记录Meta信息和网络状态的ROS节点，以及恢复机制，回到以前的状态，而不必中止或重新启动所有的节点。我们还实现了一个额外的主监视器节点，通过轮询其可用性来负责主设备上的故障检测。我们的代码是用python实现的，初步测试在各种陆地，空中和水下机器人以及在Ubuntu 16.04上运行ROS Kinetic的远程操作计算机上成功进行。该代码在github上的creative commons许可下公开发布，网址为https://github.com/PushyamiKaveti/fault-tolerant-ros-master
2019-10-02 cs.RO
ChoiRbot: A ROS 2 Toolbox for Cooperative Robotics
University of Bologna（博洛尼亚大学）
在本文中，我们介绍ChoiRbot，一个工具箱，分布式合作机器人的基础上，新的机器人操作系统（ROS）2。ChoiRbot提供了一个功能齐全的工具集来执行复杂的分布式多机器人任务，无论是在模拟还是实验中，特别关注没有中央协调器的异构机器人网络。由于其模块化结构，ChoiRbot允许高度直接实现基于优化的分布式控制方案，如分布式最优控制，模型预测控制，任务分配，其中本地计算和与相邻机器人的通信交替进行。为此，工具箱提供了解决分布式优化问题的功能。该软件包还可以用于实现分布式反馈法，不需要优化功能，但需要机器人之间的信息交换。的工具箱的潜力与移动地面机器人的分布式机器人方案的模拟和实验说明。ChoiRbot工具箱可在https://github.com/OPT4SMART/choirbot上找到。
2021-03-12 cs.RO
ROS2WASM: Bringing the Robot Operating System to the Web
Queensland University of Technology（昆士兰科技大学）；QuantStack；RWTH Aachen（亚琛工业大学）；Italian Institute of Technology（意大利技术研究院）
本文提出 ROS2WASM，将 RoboStack 与 WebAssembly 集成，使 ROS 2 可直接在浏览器中运行，无需本地安装，从而提升机器人研究的可复现性、安全性与教育可及性。
2025-03-07 cs.RO
Utilizing ROS 1 and the Turtlebot3 in a Multi-Robot System
The University of Toledo（托莱多大学）
ROS（Robot操作系统）已经成为测试新算法、替代硬件配置和原型的普遍应用。通过使用其模块化框架进行研究，它可以简化共享新工作和集成。然而，它有许多新的功能和术语，对于新用户来说可能需要相当多的时间来学习。本文将探讨如何设置和配置ROS和ROS包，以便在单个主网络上与多机器人系统一起工作。
2020-11-20 cs.RO cs.SY eess.SY
Proposal of ROS-compliant FPGA Component for Low-Power Robotic Systems
Utsunomiya University（宇都宫大学）
近年来，机器人被要求是自主的，并且它们的机器人软件是复杂的。机器人有一个性能不足的问题，因为它不能配备一个高性能的微处理器，由于电池电源操作。另一方面，FPGA器件可以通过实现定制电路来加速机器人系统中的特定功能，而不会增加功耗。但是，由于与软件相比FPGA电路的开发成本很大，因此难以将FPGA器件引入机器人。因此，在这项研究中，我们提出了一个FPGA组件技术，易于集成的FPGA到机器人，这是符合ROS（机器人操作系统）。作为案例研究，我们使用Xilinx Zynq平台设计了符合ROS标准的FPGA图像标记组件。开发的ROS组件FPGA组件执行速度比普通ROS软件组件快1.7倍。
2015-08-28 cs.AR cs.DC cs.RO
Making Robots Play by the Rules: The ROS 2 CLIPS-Executive
Knowledge-Based Systems Group, RWTH Aachen University（基于知识的系统组，亚琛RWTH大学）；Chair of Machine Learning and Reasoning (i6), RWTH Aachen University（机器学习与推理（i6）教授席位，亚琛RWTH大学）；MASCOR Institute, FH Aachen University of Applied Sciences（MASCOR研究所，亚琛应用科学大学）
本文提出将CLIPS规则引擎整合到ROS 2中，以提升机器人自主协调能力，并展示了基于PDDL的规划框架整合方案。
2025-12-14 cs.RO
HeRoSwarm: Fully-Capable Miniature Swarm Robot Hardware Design With Open-Source ROS Support
University of Georgia（佐治亚大学）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
使用大量微型群体机器人的实验是理想的教学，研究和测试多机器人和群体智能算法及其应用。为了实现群机器人的全部潜力，它不仅应该能够运动，而且还应该能够具有多种选择的传感，计算，通信和电源管理模块。目前为商业和学术研究目的开发的群机器人平台缺乏这些关键属性中的几个，只关注其中的几个方面。因此，在本文中，我们提出了HeRoSwarm，这是一个具有开源硬件和软件支持的全功能群机器人平台。拟议的机器人硬件是一种低成本设计，具有商业现成的组件，独特地将多种传感，通信和计算模式与各种电源管理功能集成到一个微小的足迹中。此外，我们的群机器人具有里程计功能，支持机器人操作系统（ROS），在同类产品中是独一无二的。这种简单而强大的群体机器人设计已经通过不同的原型变体和多机器人实验演示得到了广泛的验证。
2022-11-06 cs.RO
Hyperledger Fabric Blockchain and ROS 2 Integration for Autonomous Mobile Robots
University of Turku（图尔库大学）
在工业应用中，系统的安全性和信任是广泛采用的要求。区块链技术已经成为解决身份管理和安全数据聚合和控制的潜在解决方案。然而，迄今为止，绝大多数作品都使用以太坊和智能合约，这些合约不可扩展或不适合工业应用。据我们所知，本文介绍了ROS 2与Hyperledger Fabric区块链的首次集成。借助一个通过Go应用程序利用Fabric智能合约和ROS 2的框架，我们深入研究了使用区块链控制机器人以及收集和处理其数据的潜力。我们证明了所提出的框架的库存管理用例，不同的机器人被用来检测在一个给定的区域感兴趣的对象的适用性。为了满足分布式机器人系统的要求，我们证明了机器人的性能不会受到区块链层的显著影响。同时，我们还提供了开发其他将Fabric智能合约与ROS 2集成的应用程序的示例。我们的研究结果为在自主机器人系统中进一步采用区块链技术铺平了道路，以建立可信赖的数据共享。
2022-08-25 cs.RO
Robots that Sync and Swarm: A Proof of Concept in ROS 2
University of Klagenfurt（克拉根福大学）
最近提出了一个统一的数学模型的同步和群集。每个系统实体，称为“swarmalator”，以这两个属性相互耦合的方式与其他实体协调其内部相位和位置。本文首次在技术系统中认识和研究了自适应振荡器的概念。我们适应和扩展其使用移动机器人的原始模型，并在机器人操作系统2（ROS 2）中实现它。小型机器人的仿真和实验证明了该模型的可行性，并显示其潜在的应用于现实世界的系统。在理论上实现的所有类型的时空模式都可以在实践中重现。应用可以在监测、探索、娱乐和艺术等领域找到。
2019-09-12 cs.RO
Brain-Computer Interface meets ROS: A robotic approach to mentally drive telepresence robots
University of Padova（帕多瓦大学）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）；Istituto Italiano di Tecnologia (IIT)（意大利理工学院）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
本文展示和评估了一种新的方法，将非侵入性的脑机接口（BCI）与机器人操作系统（ROS）精神驱动的远程呈现机器人。通过使用人脑信号控制移动终端可能会改善患有严重身体残疾的人或无法再移动的老年人的生活质量。因此，由于与机器人的视频流连接，BCI用户能够与位于不同房间的亲戚和朋友积极互动。为了便于通过BCI控制机器人，我们探索了新的基于ROS的导航和避障算法，使系统更安全，更可靠。在这方面，机器人可以利用环境的两个地图，一个用于定位，一个用于导航，并且BCI用户也可以使用这两个地图来在机器人移动时观察机器人的位置。如实验结果所示，用户的认知工作量减少，减少了完成任务所需的命令数量，并帮助他/她保持注意力更长的时间。
2019-04-04 cs.RO
Intelligent Hotel ROS-based Service Robot
随着人工智能（AI）技术的进步，许多研究和工作都在研究机器人如何取代人类劳动。在本文中，我们提出了一个基于ROS的智能酒店机器人，它简化了登记入住的过程。我们使用先锋3dx机器人，并考虑了不同的环境设置。该机器人结合了Hokuyo激光雷达和Kinect Xbox摄像头，可以准确地规划路线并到达不同楼层的房间。此外，我们还增加了智能语音系统，为客户提供了一个助手。
2020-09-01 cs.RO cs.SY eess.SY
Partition-Tolerant and Byzantine-Tolerant Decision-Making for Distributed Robotic Systems with IOTA and ROS 2
University of Turku（图尔库大学）
随着自主机器人解决方案的日益普及，对它们的连接性和多机器人系统内的协作的兴趣正在上升。目前研究的两个方面是机器人安全和安全的多机器人协作强大的拜占庭代理。区块链和其他分布式账本技术（DLT）已经被提出来解决这两个领域的挑战。尽管如此，一些关键挑战包括可扩展性和在现实世界网络中的部署。本文提出了一种集成IOTA和ROS 2的方法，用于更可扩展的基于DLT的机器人系统，同时允许部署后的网络分区容差。据我们所知，这是IOTA智能合约在机器人系统中的首次实现，也是第一个与ROS 2集成的设计。这与依赖以太坊的绝大多数文献相比。我们提出了一个通用的IOTA+ROS 2架构，导致分区容忍的决策过程，也继承了嵌入式区块链结构的拜占庭容忍属性。我们证明了所提出的框架的有效性与间歇性网络连接的系统中的合作映射应用程序。我们在存在网络分区的情况下表现出了相对于以太坊的卓越性能，并且在计算资源利用率方面的影响较低。这些结果为区块链解决方案在分布式机器人系统中的更广泛集成开辟了道路，其连接和计算要求不那么严格。
2022-08-29 cs.RO
An Open and Reconfigurable User Interface to Manage Complex ROS-based Robotic Systems
Tampere University（坦佩雷大学）；University of Vigo（维戈大学）
本文提出一种基于Web的可重构GUI，利用ROSBridge和roslibjs实现对复杂ROS机器人系统的直观控制、监控与配置，并通过四个工业用例验证其适应性，以降低ROS工业应用门槛。
2024-06-04 cs.RO cs.SY eess.SY
ROSfs: A User-Level File System for ROS
ShanghaiTech University（上海科技大学）
本文提出面向 ROS 的用户级文件系统 ROSfs，通过带标签子文件和时间索引支持修改中的灵活查询及多机器人协作，实验显示其离线查询最高提速129倍、在线跨机器人查询延迟最高降低7倍。
2024-06-15 cs.DB cs.OS cs.RO
Testing, Verification and Improvements of Timeliness in ROS processes
University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本文讨论了在机器人操作系统（ROS）中使用计算时间可行性的形式化验证来提高机器人响应时间的问题。为了验证机器人在不确定信号处理时间下的实时的行为，提出了基于概率定时程序（PTPs）的ROS控制系统中数据流的时间性形式化验证方法.为了计算在一定的时间限制下成功的概率，并证明我们的方法的强度，一个案例研究中实施的机器人代理的操作时间验证使用PRISM模型检查器，它指向可能的增强机器人代理的操作。
2016-11-10 cs.RO
FogROS G: Enabling Secure, Connected and Mobile Fog Robotics with Global Addressability
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
Fog Robotics通过将繁重的机器人工作负载卸载到附近的边缘和远程云数据中心，使网络机器人具有更大的移动性，按需计算能力和更高的能源效率。然而，作为实现雾天机器人应用的事实标准，机器人操作系统（ROS）及其后继的ROS 2未能为雾天机器人提供移动友好且安全的通信基础设施。在这项工作中，我们提出了FogROS G，一个安全的路由框架，连接来自不同物理位置，网络，数据分发服务（DDS）和ROS分布的机器人软件组件。FogROS G使用全局唯一的256位名称为联网机器人编制索引，即使机器人在多个管理网络域之间漫游，该名称也保持不变。FogROS G利用了全局数据平面，这是一个在名称之间的全局和安全的对等路由基础设施，确保只有经过身份验证的一方可以向机器人发送或从机器人接收。FogROS G采用基于代理的设计，将来自ROS 1和ROS 2的节点与主流DDS供应商连接起来;这可以在不对应用程序代码进行任何更改的情况下完成。
2022-10-21 cs.RO
Mobile Delivery Robots: Mixed Reality-Based Simulation Relying on ROS and Unity 3D
UAS Technikum Wien（维也纳技术高等学院）；Ural Federal University（乌拉尔联邦大学）；Johannes Kepler University Linz（林茨约翰内斯开普勒大学）
在智能交通系统和货物交付方面，需要开发新的技术方法，以应对最后一英里交付所带来的某些挑战，例如城市环境中的导航。自动送货机器人可以帮助克服这些挑战。我们提出了一种使用Unity与基于ROS的机器人进行混合现实（MR）仿真的方法，该方法将真实和虚拟环境进行混合，同时使用真实机器人的传感器信息来定位自己并将其投影到虚拟环境中，以便它们可以使用其虚拟分身来感知虚拟世界。使用这种方法，真实和虚拟机器人可以感知彼此以及对方所处的环境，从而实现虚拟和真实对象之间的信息交换。通过这种方法，可以获得更真实可靠的模拟。演示用例的结果验证了使用Unity为基于ROS的机器人实施MR的可行性和效率以及稳定性。
2021-02-22 cs.RO
HuNavSim: A ROS 2 Human Navigation Simulator for Benchmarking Human-Aware Robot Navigation
Pablo de Olavide University（巴勃罗·德·奥拉维德大学）
本文提出首个基于 ROS 2 的开源人类导航仿真器 HuNavSim，提供丰富逼真的人类导航行为和完整的社会导航基准测试指标，旨在简化人类感知机器人导航系统的开发与评估。
2023-09-13 cs.RO
An implementation of ROS Autonomous Navigation on Parallax Eddie platform
Universiti Brunei Darussalam（文莱达鲁萨兰大学）
提出了一种基于机器人操作系统（ROS）的自主导航功能在轮式差动驱动移动平台Eddie机器人上的实现方法。ROS是一个框架，包含许多可重用的软件栈以及可视化和调试工具，为任何机器人项目开发提供了理想的环境。本文的主要贡献是描述了Eddie机器人的定制硬件和软件系统设置，以与ROS中的自主导航系统（称为Navigation Stack）一起工作，并实现一个自主导航的应用用例。在本文中，选择拍照来演示移动机器人的一个用例。
2021-08-28 cs.CV cs.RO
Pound: A ROS node for Reducing Delay and Jitter in Wireless Multi-Robot Networks
Centro Universitario de la Defensa（国防大学中心）；Purdue University（普渡大学）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
机器人操作系统（ROS）正迅速成为构建机器人系统的事实上的框架，这要归功于它的灵活性和在机器人社区中得到的广泛接受。随着它的普及，它也开始被用于多机器人系统。然而，该平台所依赖的用于连接所谓的ROS节点的TCP连接在用于无线ad-hoc网络时在有限带宽、延迟和抖动方面存在若干问题。在本文中，我们提出了一个深入的分析问题，并提出了一个新的ROS节点称为庞德，以提高无线通信性能。Pound允许使用多个ROS核心，并引入了一个优先级方案，支持更重要的流，而不是不太重要的流，从而减少了单跳和多跳网络的延迟和抖动。我们比较庞德的国家的最先进的解决方案，并表明，它表现得同样好，或更好地在所有的测试情况下，包括控制网络的例子。
2017-07-26 cs.NI cs.RO
Experimental Evaluation of ROS-Causal in Real-World Human-Robot Spatial Interaction Scenarios
School of Computer Science, University of Lincoln, UK（林肯大学计算机科学学院）；Dept. of Information Engineering, University of Padua, Italy（帕多瓦大学信息工程系）；National Research Council of Italy（意大利国家研究理事会）
本研究评估了ROS-Causal框架在真实人类-机器人空间交互场景中的性能，通过模拟和实验室实验验证其在因果发现和机器人部署中的有效性。
2026-02-16 cs.AI cs.RO
ros2 fanuc interface: Design and Evaluation of a Fanuc CRX Hardware Interface in ROS2
Department of Innovative Technologies, University of Applied Science and Arts of Southern Switzerland (SUPSI)（创新技术系，瑞士南方应用科学与艺术大学）
本文设计并评估了ROS2中Fanuc CRX机器人的硬件接口，集成Moveit2，实验验证了轨迹跟踪与碰撞避免性能，代码开源。
2025-06-24 cs.RO
Scanning the Internet for ROS: A View of Security in Robotics Research
Brown University（布朗大学）
由于机器人可以直接感知和影响物理世界，因此安全问题尤为重要。在本文中，我们描述了我们的工作扫描整个IPv4地址空间的互联网的机器人操作系统（ROS），广泛使用的机器人平台的研究实例的结果。我们的研究结果表明，许多支持ROS的主机暴露在公共互联网上，从而允许任何人访问机器人传感器和执行器。作为概念验证，在征得同意的情况下，我们能够读取图像传感器信息，并移动美国一所大学研究小组的机器人。本文概述了我们的研究结果，包括公共访问平台的地理分布，可用的传感器和执行器数据的种类，以及我们扫描发现的不同类型的机器人和传感器。此外，我们还提供了有关最佳实践的建议，以在未来缓解这些安全问题。
2018-07-23 cs.CR cs.RO
Mining Energy-Related Practices in Robotics Software
Technological Federal University of Paraná - UTFPR（巴拉那州立理工大学）；Vrije Universiteit Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）；Federal University of Pará（帕拉联邦大学）
机器人在许多工业环境中变得越来越普遍。这种成功的采用可以部分归因于（1）它们越来越实惠的成本和（2）开发智能软件驱动机器人的可能性。不幸的是，机器人软件消耗大量的能源。此外，机器人通常是电池驱动的，这意味着即使是很小的能源改进也可以帮助减少其能源足迹，提高其自主性和用户体验。在本文中，我们研究了机器人操作系统（ROS）的生态系统，事实标准开发和原型机器人软件。我们分析了527个与能源相关的数据点（包括ROS相关存储库上的提交、拉取请求和问题，StackOverflow、ROS Discourse、ROS Answers和官方ROS Wiki上的ROS相关问题）。我们的研究结果包括机器人专家对软件能源效率的兴趣的量化，10个经常性的原因，和14个能源相关问题的解决方案，以及他们对其他质量属性的隐含权衡。这些贡献支持机器人专家和研究人员在未来的机器人项目中使用节能软件。
2021-03-25 cs.RO cs.SE
OpenRoACH: A Durable Open-Source Hexapedal Platform with Onboard Robot Operating System (ROS)
University of California Berkeley（加利福尼亚大学伯克利分校）；University of California Riverside（加利福尼亚大学河滨分校）
OpenRoACH是一个15厘米200克的独立六足机器人，带有板载单板计算机。据我们所知，它是最小的足式机器人人与运行机器人操作系统（ROS）板载的能力。该机器人是完全开源的，使用可访问的材料和现成的电子元件，可以用台式快速原型机器（如激光切割机和3D打印机）制造，并且可以在两个小时内由一个人组装。它的传感能力已经过陀螺仪、加速度计、信标传感器、彩色视觉传感器、行扫描传感器和摄像机的测试。它的成本很低，包括结构材料、电机、电子设备和电池，价格在150美元以内。OpenRoACH的能力通过多表面行走和跑步、24小时连续行走老化、携带200克动态有效载荷和800克静态有效载荷以及基于摄像机反馈的ROS转向控制来展示。与机械设计、制造、装配、电子和控制算法相关的信息和文件都可以在https://wiki.eecs.berkeley.edu/biomimetics/Main/OpenRoACH上公开获得。
2019-03-01 cs.RO
