로봇 관련 오픈소스

로봇 기술관련 로봇 운영 시스템과 AI 기술을 통합한 오픈소스 프로젝트를 활용해  로봇의 실생활 적용 및 다양한 분야에서 활용할 수 있는 시대가 도래함.

로봇 관련 오픈소스 프로젝트

ROS는 로봇 운영체제로 다양한 로봇 애플리케이션 개발을 지원하며, LeRobot은 AI 모델 학습과 시뮬레이션을 위한 오픈소스 프레임워크로, 로보틱스 연구 및 개발을 지원

• ROS (Robot Operating System)
  ROS는 가장 널리 사용되는 오픈소스 로봇 운영체제로, 로봇 애플리케이션 개발을 위한 다양한 소프트웨어 패키지를 제공함. ROS는 자율주행, 로봇팔 제어 등 다양한 로봇 분야에서 광범위하게 사용되고 있음. 이 플랫폼은 연구자와 개발자들이 로봇을 빠르게 프로토타입하고 테스트할 수 있게 도와줌.

• ROS (Robot Operating System)  사례:
  • 자율주행 차량: ROS는 자율주행 차량 개발에 광범위하게 사용되며, LiDAR, 카메라, GPS 데이터를 통합하여 차량의 인식과 결정 알고리즘을 구현
  • 드론: 드론 애플리케이션에서  항공 감시, 배송, 맵핑, 환경 모니터링 등 다양한 기능을 지원
  • 산업 로봇: 로봇 팔 제어, 센서 통합, 기계와의 인터페이스 등에 활용
  • 의료 로봇: 의료 로봇 개발, 수술 로봇의 정밀 제어, 이미지 시스템 통합, 햅틱 피드백 등에 활용
  • 가사 로봇: 가사 로봇 개발에서 청소, 식물 관리, 사용자 상호작용 등에 활용
• LeRobot
  LeRobot은 허깅페이스가 제공하는 오픈소스 로봇 프레임워크로, 사용자가 다양한 AI 모델을 학습시키고 물리 시뮬레이터와 통합하여 테스트할 수 있게 지원함. 이 플랫폼은 비전언어모델(VLM)과 대형언어모델(LLM)을 활용하여 더욱 효율적인 로봇 훈련 환경을 제공함.
• LeRobot은 PyTorch 기반의 모델, 데이터셋 및 도구를 제공하며, 모방 학습과 강화 학습에 초점을 맞춘 최첨단 접근 방식을 포함함
  LeRobot은 사전 학습된 모델과 시뮬레이션 환경을 제공하여 로봇을 직접 조립하지 않고도 구현가능
•  https://generativeai.pub/lerobot-901c6843831f?gi=8ae631e81fd4

LeRobot: Open-Source Machine Learning for Robotics

 

https://www.marktechpost.com/2024/05/22/hugging-face-releases-lerobot-an-open-source-machine-learning-ml-model-created-for-robotics/

Hugging Face Releases LeRobot: An Open-Source Machine Learning (ML) Model Created for Robotics

• LeRobot 사례:
  • 모방 학습과 강화 학습: 로봇이 인간의 시연을 통해 학습하고, 반복적인 시도와 오류를 통해 행동을 개선
  • 시뮬레이션 환경: 사용자가 모델을 학습시키고 테스트 가능. EX)  ALOHA와 Mobile ALOHA 시뮬레이션 환경
  • 사전 학습된 모델과 데이터셋: 사용자가 빠르게 프로젝트를 시작, EX)  AlohaTransferCube와 PushT 환경에서 테스트된 모델
  • 다양한 로봇 하드웨어 지원: 교육용 로봇 팔부터 연구용 휴머노이드 로봇까지 다양한 장비를 지원
• Poppy Project
  Poppy는 오픈소스 3D 프린팅 휴머노이드 로봇으로, 연구 및 교육 목적으로 설계되었음. Poppy는 모듈형 구조로 이루어져 있어 쉽게 확장하거나 수정할 수 있으며, 학습과 연구에 최적화된 플랫폼을 제공함.
• Reachy
  프랑스 로봇 회사 폴렌 로보틱스와 협력하여 개발된 Reachy는 오픈소스 로봇 플랫폼으로, 가사 돕기와 같은 실제 작업을 수행할 수 있음. 허깅페이스의 AI 기술을 통해 더욱 정교한 작업을 수행할 수 있도록 학습시킬 수 있음.
• MuJoCo (Multi-Joint dynamics with Contact)
• 딥마인드가 인수하여 오픈소스로 공개한 물리 시뮬레이터로, 로봇의 복잡한 동작을 시뮬레이션하고, 로봇 팔다리의 움직임을 예측하고 학습하는 데 사용됨. 이 도구는 주로 로봇 연구와 학술 프로젝트에서 많이 활용됨.
  • 정확한 물리 시뮬레이션: 복잡한 물리적 상호작용을 정확하게 모델링하여 로봇의 동작을 시뮬레이션.
  • 다양한 환경 지원: 다양한 로봇 및 환경 설정을 지원하여 연구자들이 실험을 쉽게 수행할 수 있도록 함.
• OpenRMP
  오픈 로보틱스가 개발한 이 미들웨어 프레임워크는 다양한 로봇들이 동시에 동일한 환경에서 효율적으로 운영될 수 있도록 도와줌. 공장이나 병원과 같은 환경에서 서로 다른 브랜드의 로봇을 통합 운영하는 데 큰 도움이 됨.

로봇 오픈소스는 연구자와 개발자들의 로봇 개발과 연구 뿐만 아니라 일반인들이 로봇의 응용을 위한 프로토타입 개발에도 유용하게 활용될 수 있음

그밖에 유용한 오픈소스 프로젝트들

1. 텐서플로우 (TensorFlow):
   • 구글이 개발한 오픈소스 소프트웨어 라이브러리.
   • 신경망 학습에 사용되며, 대규모 예측 모델 구성에 강점.
   • 다양한 딥러닝 프로젝트에서 활용됨.
2. 파이토치 (PyTorch):
   • 메타가 개발한 파이썬 기반 오픈소스 라이브러리.
   • 초보자도 쉽게 사용할 수 있도록 간단한 절차와 유사한 코드 구조 제공.
   • 신경망 크기 최적화 및 빠른 학습 속도 특징.

참고

[1] https://www.spiceworks.com/tech/artificial-intelligence/articles/what-is-robot-operating-system/
[2] https://builtin.com/articles/what-is-ros
[3] https://www.skyfilabs.com/blog/10-simple-ros-projects-for-beginners
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Robot_Operating_System
[5] https://generativeai.pub/lerobot-901c6843831f?gi=8ae631e81fd4
[6] https://www.marktechpost.com/2024/05/22/hugging-face-releases-lerobot-an-open-source-machine-learning-ml-model-created-for-robotics/
[7] https://www.infoq.com/news/2024/05/lerobot-huggingface-robotics/
[8] https://ubuntu.com/robotics/what-is-ros

huggingface.co - Unified interface for Zero-Shot vision models in robotics

poppy-project.org - Poppy Project - Open source robotic platform

github.com - Poppy Humanoid

deepmind.com - Opening up a physics simulator for robotics

openrobotics.org - Open-RMF Addresses Growing Robotics Interoperability Needs

https://www.oss.kr/oss_guide/show/dd30f22d-3e86-40bd-abad-1d22b2e069b7
https://www.oss.kr/oss_guide/show/ed7d6313-ea6b-45a8-b242-d702c5eb2553
https://www.ciokorea.com/news/328558
https://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=144911
https://zdnet.co.kr/view/?no=20240308084701
https://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=147021
https://tilnote.io/pages/66dfbf695257e8581604ec44
https://blog.naver.com/mmkorea-blog/221507917749?viewType=pc