Τι είναι το App Builder του OpenMind και πώς λειτουργεί;

openmind κατασκευάζει εργαλεία που αποσκοπούν στη μείωση της πολυπλοκότητας της ανάπτυξης λογισμικού για αυτόνομες μηχανές. Στο επίκεντρο αυτής της προσπάθειας βρίσκεται το OM1, ένα λειτουργικό σύστημα ανοιχτού κώδικα σχεδιασμένο για ρομπότ και άλλες έξυπνες συσκευές. Η εταιρεία συχνά περιγράφει το OM1 ως μια πλατφόρμα ρομποτικής τύπου Android, που σημαίνει ένα κοινόχρηστο περιβάλλον εκτέλεσης που αφαιρεί τις διαφορές υλικού, επιτρέποντας παράλληλα στους προγραμματιστές να επικεντρωθούν στη συμπεριφορά και τη λογική.

Πρόσφατα, η OpenMind παρουσίασε το Εργαλείο δημιουργίας εφαρμογών OpenMind, ένα οπτικό εργαλείο διαμόρφωσης στην πύλη προγραμματιστών που επιτρέπει στους προγραμματιστές να δημιουργούν, να τροποποιούν και να αναπτύσσουν εφαρμογές ρομπότ χωρίς να γράφουν κώδικα για συνήθεις εργασίες. Η ανακοίνωση, που έγινε μέσω του επίσημου λογαριασμού X της εταιρείας, συνοδεύτηκε από ένα σύντομο βίντεο επίδειξης που έδειχνε το προϊόν σε χρήση.

Αυτό το άρθρο εξηγεί τι είναι το OpenMind App Builder, πώς λειτουργεί σε τεχνικό επίπεδο και πού εντάσσεται στο ευρύτερο οικοσύστημα OM1.

Ποια είναι η ευρύτερη αποστολή του OpenMind;

Στόχος του OpenMind είναι να επιτρέψει την ανάπτυξη αυτόνομων μηχανών μέσω κοινών προτύπων και αρθρωτού λογισμικού. Το OM1 διατίθεται με άδεια MIT και αναπτύσσεται ανοιχτά στο GitHub, όπου έχει προσελκύσει χιλιάδες αστέρια και συνεισφορές από την κοινότητα. Το περιβάλλον εκτέλεσης έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει ένα ευρύ φάσμα ρομπότ, συμπεριλαμβανομένων ανθρωποειδών, τετράποδων όπως η σειρά Unitree Go, και πλατφορμών κινητής έρευνας όπως το TurtleBot.

The Εταιρεία που υποστηρίζεται από την Pi Network Ventures είναι επίσης βασικός συνεργάτης του Fabric Foundation, ενός οργανισμού που επικεντρώνεται σε πρότυπα για τον αυτόνομο συντονισμό μηχανών και την ταυτότητα εντός αλυσίδας. Το Fabric προωθεί προδιαγραφές όπως το ERC 7777, το οποίο ορίζει πώς μπορούν να περιγραφούν και να ανταλλάσσονται οι συμπεριφορές των ρομπότ. Το App Builder τοποθετείται ως μια πρακτική διεπαφή πάνω από αυτά τα υποκείμενα συστήματα.

Τι είναι το OpenMind App Builder

Το OpenMind App Builder είναι μια οπτική διεπαφή χωρίς κώδικα και χαμηλού κώδικα για τη διαμόρφωση της συμπεριφοράς των ρομπότ στο OM1. Η πρόσβαση σε αυτήν γίνεται μέσω της πύλης προγραμματιστών του OpenMind μετά τη δημιουργία ενός λογαριασμού. Αντί να γράφουν αρχεία διαμόρφωσης χειροκίνητα, οι προγραμματιστές δημιουργούν εφαρμογές συναρμολογώντας οπτικούς κόμβους που αναπαριστούν λειτουργίες ρομπότ και καθορίζοντας τον τρόπο με τον οποίο συνδέονται αυτές οι λειτουργίες.

Κάθε εφαρμογή αναπαρίσταται ως διάγραμμα ροής. Οι κόμβοι αντιστοιχούν σε καταστάσεις συμπεριφοράς όπως χαιρετισμός, πλοήγηση ή χαρτογράφηση. Οι μεταβάσεις μεταξύ κόμβων καθορίζουν πότε και πώς το ρομπότ μεταβαίνει από τη μία συμπεριφορά στην άλλη. Η προκύπτουσα διαμόρφωση αποθηκεύεται και μπορεί να αναπτυχθεί απευθείας σε συμβατό υλικό μέσω της πύλης.

Το App Builder δεν αντικαθιστά τον παραδοσιακό προγραμματισμό. Αντίθετα, βρίσκεται πάνω από το σύστημα διαμόρφωσης του OM1 και εξάγει δομημένα αρχεία διαμόρφωσης που μπορούν να επεκταθούν ή να τροποποιηθούν στον κώδικα για προηγμένες περιπτώσεις χρήσης.

Ανακαλύψτε πολλά υποσχόμενα έργα...

Πολλά υποσχόμενα έργα...

(Διαφήμιση)

Το άρθρο συνεχίζεται...

Βασικές έννοιες και ορολογία

Η κατανόηση του App Builder απαιτεί εξοικείωση με αρκετές έννοιες του OM1.

Λειτουργίες

Μια λειτουργία είναι μια διακριτή συμπεριφορική κατάσταση. Για παράδειγμα, ένα ρομπότ μπορεί να έχει μια λειτουργία υποδοχής, μια λειτουργία πλοήγησης και μια λειτουργία μνήμης. Κάθε λειτουργία καθορίζει ποιο γλωσσικό μοντέλο χρησιμοποιείται, ποιοι αισθητήρες είναι ενεργοί, ποιες ενέργειες επιτρέπονται και το διαθέσιμο περιβάλλον φόντου.

Κόμβοι και μεταβάσεις

Στον οπτικό επεξεργαστή, κάθε λειτουργία εμφανίζεται ως κόμβος. Οι μεταβάσεις είναι κατευθυντικοί σύνδεσμοι μεταξύ κόμβων. Μια μετάβαση περιλαμβάνει συνθήκες που καθορίζουν πότε το ρομπότ μετακινείται από τη μία λειτουργία στην άλλη. Οι προγραμματιστές μπορούν να καθορίσουν ότι μια φωνητική εντολή ενεργοποιεί μια μετάβαση από τη συμπεριφορά αδράνειας στην πλοήγηση.

Εισαγωγές, ενέργειες και φόντο

Οι είσοδοι αντιπροσωπεύουν πηγές αισθητήρων ή δεδομένων, όπως μικρόφωνα, κάμερες ή ροές δεδομένων μέσω διαδικτύου. Οι ενέργειες αντιπροσωπεύουν εξόδους, όπως εντολές κίνησης, σύνθεση ομιλίας ή εγγραφές από τη μνήμη. Τα φόντα παρέχουν μόνιμο περιεχόμενο, όπως τοποθεσία GPS ή κατάσταση πλοήγησης.

Άγκιστρα κύκλου ζωής

Κάθε λειτουργία περιλαμβάνει hooks κύκλου ζωής, συμπεριλαμβανομένης μιας προτροπής συστήματος για το μοντέλο γλώσσας. Αυτό επιτρέπει στους προγραμματιστές να ελέγχουν τον τρόπο συμπεριφοράς του μοντέλου σε μια δεδομένη λειτουργία χρησιμοποιώντας οδηγίες φυσικής γλώσσας που είναι αποθηκευμένες ως μέρος της διαμόρφωσης.

Πώς λειτουργεί στην πράξη το App Builder;

Το βίντεο επίδειξης που δημοσιεύτηκε μαζί με την ανακοίνωση δείχνει την πλήρη ροή εργασίας από την έναρξη έως την ανάπτυξη.

Επιλογή ρομπότ

Όταν ένας προγραμματιστής ανοίγει το App Builder, το πρώτο βήμα είναι η επιλογή ενός μηχανήματος από την πλαϊνή γραμμή. Αυτό συσχετίζει τη διαμόρφωση με ένα συγκεκριμένο προφίλ ρομπότ, συμπεριλαμβανομένων των υποστηριζόμενων αισθητήρων και ενεργειών του. Το OM1 παρέχει αφαίρεση υλικού μέσω ενός ειδικού επιπέδου, επιτρέποντας την επαναχρησιμοποίηση της ίδιας διαμόρφωσης υψηλού επιπέδου σε παρόμοια μηχανήματα.

Λειτουργίες κατασκευής οπτικά

Αφού επιλέξετε ένα ρομπότ, ο καμβάς συμπληρώνεται με ένα αρχικό διάγραμμα ροής. Οι προγραμματιστές μπορούν να προσθέσουν νέες λειτουργίες κάνοντας κλικ σε ένα εικονίδιο συν. Κάθε νέα λειτουργία ανοίγει έναν πίνακα επεξεργασίας όπου ορίζονται παράμετροι.

Μέσα σε αυτό το πλαίσιο, ο προγραμματιστής επιλέγει ένα μοντέλο γλώσσας από μια αναπτυσσόμενη λίστα. Οι υποστηριζόμενες επιλογές περιλαμβάνουν πολλά εμπορικά και ανοιχτά μοντέλα. Στη συνέχεια προστίθενται δεδομένα εισόδου, όπως αυτόματη αναγνώριση ομιλίας για φωνητικό έλεγχο ή ροές κάμερας για όραση. Στη συνέχεια, επιλέγονται ενέργειες, όπως πλοήγηση ή έξοδος ομιλίας. Μπορούν επίσης να ενεργοποιηθούν φόντα όπως GPS ή περιβάλλον πλοήγησης.

Όλες οι αλλαγές αποθηκεύονται αμέσως και ο καμβάς ενημερώνεται ώστε να αντικατοπτρίζει την τρέχουσα διαμόρφωση.

Ορισμός μεταβάσεων

Μόλις δημιουργηθούν οι λειτουργίες, οι μεταβάσεις ορίζονται σύροντας μια σύνδεση από έναν κόμβο σε έναν άλλο. Αυτό ανοίγει έναν επεξεργαστή κανόνων όπου καθορίζονται συνθήκες. Οι συνθήκες μπορούν να αναφέρονται σε εισόδους, εσωτερική κατάσταση ή άλλα σήματα. Για παράδειγμα, ένας κανόνας μετάβασης μπορεί να καθορίσει ότι μια αναγνωρισμένη φωνητική εντολή προκαλεί την έξοδο του ρομπότ από την κατάσταση αδράνειας και την είσοδο σε λειτουργία πλοήγησης.

Μια λειτουργία αυτόματης μορφοποίησης αναδιατάσσει τον καμβά για να διατηρεί το διάγραμμα ροής ευανάγνωστο καθώς μεγαλώνει.

Ανάπτυξη

Όταν ολοκληρωθεί η διαμόρφωση, ο προγραμματιστής μπορεί να την αναπτύξει απευθείας από τη διεπαφή. Η διαμόρφωση μεταφορτώνεται στο ρομπότ μέσω της πύλης OpenMind και εφαρμόζεται χωρίς χειροκίνητες μεταφορές αρχείων. Για ομάδες που χρησιμοποιούν το OM1 τοπικά ή σε παραγωγικούς αγωγούς, η ίδια διαμόρφωση μπορεί να αναπτυχθεί χρησιμοποιώντας εργαλεία γραμμής εντολών ή ροές εργασίας σε κοντέινερ.

Υποστηριζόμενα μοντέλα και εξαρτήματα

Σύμφωνα με το OpenMind, το App Builder υποστηρίζει αυτήν τη στιγμή περισσότερα από έξι γλωσσικά μοντέλα, πάνω από σαράντα εισόδους, τριάντα ενέργειες και περισσότερα από δέκα περιβάλλοντα φόντου. Αυτοί οι αριθμοί αντικατοπτρίζουν τον αρθρωτό σχεδιασμό του OM1, όπου κάθε στοιχείο υλοποιείται ως πρόσθετο (plugin).

Τα γλωσσικά μοντέλα μπορούν να αντικατασταθούν χωρίς να ξαναγραφεί η λογική της εφαρμογής. Οι είσοδοι και οι ενέργειες είναι ομοίως εναλλάξιμες, εφόσον το υποκείμενο υλικό τις υποστηρίζει. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει στους προγραμματιστές να πειραματίζονται γρήγορα με διαφορετικές διαμορφώσεις διατηρώντας παράλληλα μια συνεπή δομή.

Ενσωμάτωση με OM1 και ροές εργασίας που βασίζονται σε κώδικα

Ενώ το App Builder δίνει έμφαση στην οπτική διαμόρφωση, έχει σχεδιαστεί για να ενσωματώνεται με τη βάση κώδικα του OM1.

Οι προγραμματιστές μπορούν να εξάγουν διαμορφώσεις ως δομημένα αρχεία και να τις αποθηκεύουν στον έλεγχο έκδοσης. Οι προχωρημένοι χρήστες μπορούν να δημιουργήσουν προσαρμοσμένες εισόδους και ενέργειες προσθέτοντας ενότητες Python στους κατάλληλους καταλόγους στο αποθετήριο OM1. Αυτά τα προσαρμοσμένα στοιχεία εμφανίζονται στη συνέχεια στη διεπαφή του App Builder για επιλογή.

Για ανάπτυξη σε μεγάλη κλίμακα ή σε συσκευές edge όπως το υλικό Nvidia Jetson, το OM1 υποστηρίζει ρυθμίσεις που βασίζονται σε κοντέινερ. Το App Builder συμπληρώνει αυτές τις ροές εργασίας μειώνοντας τον χρόνο που απαιτείται για την αρχική διαμόρφωση και την επανάληψη.

Αφαίρεση υλικού και φορητότητα

Ένας από τους βασικούς στόχους σχεδιασμού του OM1 είναι ο αγνωστικισμός υλικού. Το App Builder αντικατοπτρίζει αυτό εκθέτοντας μόνο συμπεριφορές υψηλού επιπέδου και όχι έλεγχο κινητήρα χαμηλού επιπέδου. Για παράδειγμα, ένας προγραμματιστής μπορεί να διαμορφώσει μια ενέργεια πλοήγησης χωρίς να καθορίσει τον τρόπο κίνησης μεμονωμένων αρθρώσεων.

Αυτή η αφαίρεση υλοποιείται μέσω ενός επιπέδου αφαίρεσης υλικού που συνδέει τις ενέργειες OM1 με κιτ ανάπτυξης λογισμικού ειδικά για ρομπότ, όπως το ROS2 ή τα API προμηθευτών. Ως αποτέλεσμα, η ίδια λογική εφαρμογής μπορεί συχνά να επαναχρησιμοποιηθεί σε διαφορετικά ρομπότ με ελάχιστες αλλαγές.

Περιορισμοί και εκτιμήσεις

Το App Builder έχει ως στόχο να απλοποιήσει κοινές εργασίες, αλλά δεν εξαλείφει την ανάγκη για μηχανική κρίση.

Ορισμένες πλατφόρμες υλικού έχουν περιορισμένη υποστήριξη ανάλογα με τις υπολογιστικές δυνατότητες. Πλήρη σύνολα λειτουργιών είναι προς το παρόν διαθέσιμα σε νεότερα συστήματα που βασίζονται στην Nvidia, ενώ οι παλαιότερες πλατφόρμες ενδέχεται να απαιτούν συμβιβασμούς. Ο βασικός χρόνος εκτέλεσης του OM1 περιορίζει επίσης την άμεση πρόσβαση στο διαδίκτυο για λόγους ασφάλειας και αξιοπιστίας, γεγονός που επηρεάζει τον τρόπο χρήσης των εξωτερικών API.

Για σύνθετη αυτονομία, οι προγραμματιστές αναμένεται να συνδυάσουν τις διαμορφώσεις του App Builder με προσομοίωση, ενισχυτική μάθηση και εκτεταμένες δοκιμές. Η τεκμηρίωση του OpenMind δίνει έμφαση στην έναρξη με απλές συμπεριφορές και στην επικύρωσή τους σε προσομοιωμένα περιβάλλοντα πριν από την ανάπτυξη σε πραγματικές μηχανές.

Συμπέρασμα

Το OpenMind App Builder είναι ένα εργαλείο οπτικής διαμόρφωσης που βρίσκεται πάνω από το runtime του OM1 και απλοποιεί τη δημιουργία και την ανάπτυξη εφαρμογών ρομπότ. Αναπαραστώντας τη συμπεριφορά του ρομπότ ως λειτουργίες, μεταβάσεις και αρθρωτά στοιχεία, επιτρέπει στους προγραμματιστές να συναρμολογούν λειτουργικές εφαρμογές χωρίς να γράφουν κώδικα για κάθε βήμα.

Η αξία του έγκειται στη μείωση των δυσκολιών εγκατάστασης, ενώ παράλληλα παραμένει συμβατό με ροές εργασίας που βασίζονται σε κώδικα. Για τις ομάδες που βασίζονται στο OM1, το App Builder παρέχει έναν δομημένο τρόπο σχεδιασμού, δοκιμής και ανάπτυξης συμπεριφοράς ρομπότ σε διαφορετικές πλατφόρμες υλικού. Αντί να αντικαθιστά την παραδοσιακή ανάπτυξη, χρησιμεύει ως μια διεπαφή που καθιστά το υποκείμενο σύστημα πιο προσβάσιμο και πιο εύκολο στη συλλογιστική.

Πηγές:

• X ΔημοσίευσηΑνακοίνωση του OpenMind App Builder 
• Πύλη για προγραμματιστέςΔημιουργήστε εφαρμογές στο OpenMind