前言：工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的驕子，它的擁有量常常是衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。正因如此，機(jī)器人技術(shù)被發(fā)達(dá)國(guó)家列為警惕性技術(shù)，指望通過(guò)購(gòu)買(mǎi)方式來(lái)獲得核心技術(shù)顯然不現(xiàn)實(shí)，只有自主創(chuàng)新才是發(fā)展我國(guó)機(jī)器人技術(shù)的*選擇。要想開(kāi)發(fā)出*的我們國(guó)家自己的工業(yè)機(jī)器人，必須要克服工業(yè)級(jí)的機(jī)器人軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)說(shuō)帶來(lái)的挑戰(zhàn)和困難。

　　一些專(zhuān)家認(rèn)為在工業(yè)機(jī)器人研發(fā)過(guò)程中，zui大的挑戰(zhàn)也是令人zui激動(dòng)的一項(xiàng)挑戰(zhàn)就是：機(jī)器人研發(fā)人員需要功能強(qiáng)大的軟件來(lái)設(shè)計(jì)他們的自主系統(tǒng)——不是專(zhuān)門(mén)針對(duì)特定機(jī)器人或任務(wù)的軟件，而是不但對(duì)現(xiàn)有算法開(kāi)放且能夠解決當(dāng)前也許還不知道的問(wèn)題。這是大家認(rèn)為zui快獲得解決的挑戰(zhàn)。通過(guò)世界的軟件開(kāi)發(fā)人員的努力，能夠讓設(shè)計(jì)人員獲得功能更強(qiáng)大的軟件包。目前zui大的阻力是大家的慣性思維，許多公司正投資于錯(cuò)誤的方法。

　　對(duì)工業(yè)級(jí)、可靠的、兼容性良好的軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)所要具備以下幾大特點(diǎn)：

　　1. 該軟件必須是直觀式的

　　許多機(jī)器人研發(fā)人員都擁有機(jī)械工程或電子工程學(xué)的背景，但沒(méi)有時(shí)間或資金去學(xué)習(xí)zui有用的計(jì)算機(jī)技術(shù)中的重要細(xì)節(jié)，然而他們卻需要從這些技術(shù)中獲得幫助。編程能力，如面向?qū)ο缶幊淘跈C(jī)器人自動(dòng)控制系統(tǒng)中是至關(guān)重要的，所以他們需要一款具有這些特性的編程語(yǔ)言。此外，用戶(hù)界面必須直觀靈活。

　　2. 軟件必須具備與I/O的良好集成性

　　每個(gè)自主系統(tǒng)都必須感知或察覺(jué)周?chē)澜绲沫h(huán)境并做出反應(yīng)。傳感需要外部傳感器如激光測(cè)距儀及聲納傳感器，做出反應(yīng)則需要具有驅(qū)動(dòng)不同類(lèi)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的能力。除了感知系統(tǒng)、決策規(guī)劃和執(zhí)行控制以外，軟件工具還必須在真實(shí)硬件上輕松實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，這意味著軟件必須具有與實(shí)時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)嵌入式硬件、甚至FPGA 的強(qiáng)大交互性。許多軟件包，包括市場(chǎng)上的Microsoft Robotics Studio缺乏這種功能，它們能夠仿真并在開(kāi)發(fā)機(jī)器上運(yùn)行，但不具備實(shí)時(shí)硬件實(shí)現(xiàn)的能力。

　　3. 軟件必須是開(kāi)放的靈活的

　　許多自主算法都已進(jìn)行過(guò)優(yōu)化并可以重復(fù)使用，但許多算法往往需要擴(kuò)展功能。舉例來(lái)說(shuō)，許多系統(tǒng)初始采用基本的搜索算法，如A* 至D*。許多機(jī)器人研發(fā)人員希望從這些基本算法開(kāi)始，并在此基礎(chǔ)上添加他們的創(chuàng)新或研究成果，從而創(chuàng)建新型的搜索算法，或?qū)⑺鼈兣c新的地圖技術(shù)集成從而用于機(jī)器人救援或醫(yī)療輔助應(yīng)用。當(dāng)前許多機(jī)器人軟件包的封閉特性讓設(shè)計(jì)工程師難以入手。像iRobot Aware等軟件包可用于他們的機(jī)器人，但不能用于自定義或*的機(jī)器人設(shè)計(jì)。

　　4. 軟件必須具備良好的交互性

　　創(chuàng)新機(jī)器人設(shè)計(jì)并不簡(jiǎn)單，它需要許多反復(fù)修改和原型設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)機(jī)器人所用的軟件應(yīng)能夠適應(yīng)這種情況。機(jī)器人研發(fā)人員需要一款可以輕松調(diào)試的軟件包，既可以進(jìn)行直觀的仿真又能在實(shí)時(shí)硬件系統(tǒng)上快速實(shí)現(xiàn)，從而測(cè)試算法和真實(shí)I/O。接下來(lái)有可能還要再回到開(kāi)發(fā)環(huán)境，對(duì)同樣的代碼進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化或軟件調(diào)整。