Aerostack2

用於自主多無人機系統與群體機器人的 ROS 2 框架

授權條款

BSD-3-Clause

概述

Aerostack2 是一個用於開發自主多空中機器人系統的 ROS 2 框架。它提供模組化架構，並為感知、狀態估測、運動規劃、行為協調與多機器人協作提供標準化介面。它同時為研究與真實世界部署而設計，支援多種空中平台與模擬環境。這個框架能快速打造自主無人機任務的原型，從單一無人機作業到協調的群體行為皆可。

Aerostack2 是一個 ROS 2 框架，旨在簡化自主多空中機器人系統的建構。它由馬德里理工大學（Universidad Politecnica de Madrid）的研究人員開發，為空中機器人提供完整的軟體堆疊，從底層的平台介面到高層的任務規劃與群體協調。

這個框架的主要優勢在於模組化。每個元件（狀態估測、運動規劃、行為協調、平台介面）都是可獨立替換的自足 ROS 2 套件。這代表同一份任務程式碼只需極少的修改，就能在模擬與真實硬體上執行，實現真正的模擬到現實（sim-to-real）部署。

Aerostack2 以專案為導向：開發者只需安裝自己需要的套件。它支援多種空中平台與模擬器，提供可快速上手的 Docker 映像檔，以及一個持續成長的範例專案庫，展示群體行為、自主導航與多機器人任務。

為何重要

Aerostack2 提供第一個完全模組化、原生於 ROS 2、專為多無人機自主與群體協調打造的框架。它以簡潔的介面將平台特定的細節抽象化，大幅降低了部署自主空中機隊的門檻。

解決的問題

開發自主多無人機系統，通常需要在飛行控制器、規劃器與通訊層之間進行深度的整合工作。Aerostack2 提供以專案為導向、與平台無關的架構，元件可以替換而不影響系統的其他部分，藉此解決這個問題。

重點

• 原生建構於 ROS 2 之上，完整支援多機器人空中系統
• 與平台無關的設計，可在模擬器與真實無人機之間輕鬆遷移
• 模組化架構讓你可以獨立替換元件（規劃器、控制器、平台）
• 從底層就以群體為導向，提供多機器人協調基元
• 提供 Docker 映像檔，可快速設定並進行可重現的部署

適用對象

• 從事多無人機協調與群體行為研究的空中機器人研究人員
• 開發自主機隊管理解決方案的無人機公司
• 為空中平台建構應用程式的 ROS 2 開發者
• 教授或研究自主空中系統的大學實驗室

限制

• 目前僅在 ROS 2 Humble（Ubuntu 22.04）上測試過，作業系統相容性有限
• 僅專注於空中機器人，不適用於地面或水下平台
• 需要熟悉 ROS 2 的概念與生態系工具
• 在真實硬體上部署需要相容的飛行控制器與平台驅動程式