Mit OPC UA gelingt die nahtlose Integration mobiler Robotersysteme

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OPC UA für ROS2.0

ROS besteht in der Release-Version 1.0 seit dem Jahr 2010. Aktuell befindet sich Version 2.0 in der Entwicklung. Beiden ist der modulare Aufbau gemein: Ein ROS-Netzwerk besteht aus sogenannten ROS-Knoten, die zusammen die Funktionalität und Fähigkeiten von Robotersystemen umsetzen. Die Kommunikation innerhalb des ROS-Netzwerkes erfolgt über Nachrichten. Diese Netzwerkstruktur erlaubt die Anpassung oder gar den Austausch einzelner ROS-Knoten, ohne das Gesamtsystem negativ zu beeinflussen. Es fördert zudem die Integration und damit die Wiederverwendung bestehender Funktionen, die von und für die ROS-Community bereitgestellt werden.

ROS2.0 soll gegenüber ROS1.0, nun basierend auf den praktischen Erfahrungen, grundlegend verbessert werden. Durch den Einsatz von Abstraktions-Layern und definierter Interfaces wird der Modularisierungsgedanke auf eine neue Stufe gehoben – hiervon profitiert nun auch dieses Vorhaben: Durch die weitreichende Entkopplung von Funktionalität und Kommunikation besteht die Möglichkeit, unter Beibehaltung der ROS-Funktionalität, die bestehenden Kommunikationsmechanismen durch OPC UA zu erweitern. OPC UA weist mit den Fähigkeiten der synchronen und asynchronen Kommunikation, der Ausführung von Methoden sowie der in der Spezifikation befindlichen Publisher/Subscriber-Technologie die notwendigen Mechanismen auf.

Damit einhergehend ist zu erwarten, dass sich die Aufwände für die Entwicklung von Treibern reduzieren. Im Zuge der Verbreitung von OPC UA werden auch sukzessive Komponenten mit integriertem OPC UA-Server bereitgestellt. Zudem sollen sich OPC UA-Komponenten direkt in ein ROS-Netzwerk einbinden und ansprechen lassen können. Dies und die zusätzliche Bereitstellung entsprechender OPC UA-Endpunkte für ROS-Netzwerke erleichtert demnach die horizontale und vertikale Integration im Zusammenspiel zwischen Produktionsnetzwerken, Robotersystemen und Komponenten.

* *Dipl.-Ing. Matthias Keinert, Gruppenleiter Industrielle Steuerungstechnik an der Universität Stuttgart

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