Enabling Novel Mission Operations and Interactions with ROSA: The Robot Operating System Agent

要約

ロボット システムの進歩は多くの業界に革命をもたらしましたが、その操作には専門的な技術知識が必要となることが多く、専門家以外のユーザーがアクセスできるのは限られています。
このペーパーでは、ロボット オペレーティング システム (ROS) と自然言語インターフェイスの間のギャップを埋める AI 搭載エージェントである ROSA (ロボット オペレーティング システム エージェント) について紹介します。
ROSA は、最先端の言語モデルを活用し、オープンソース フレームワークを統合することにより、オペレーターが自然言語を使用してロボットと対話し、コマンドをアクションに変換し、明確に定義されたツールを通じて ROS とインターフェイスできるようにします。
ROSA の設計はモジュール式で拡張可能で、ROS1 と ROS2 の両方とのシームレスな統合に加え、パラメータ検証や制約強制などの安全メカニズムを提供して、安全で信頼性の高い動作を保証します。
ROSA はもともと ROS 用に設計されていますが、他のロボティクス ミドルウェアと連携して動作するように拡張して、ミッション全体での互換性を最大限に高めることができます。
ROSA は、複雑なロボット システムへのアクセスを民主化し、あらゆる専門レベルのユーザーに音声統合や視覚認識などのマルチモーダル機能を提供することで、人間とロボットのインタラクションを強化します。
アシモフのロボット工学三原則などの基本原則に基づいて倫理的配慮が徹底されており、AI の統合により安全性、透明性、プライバシー、説明責任が確実に促進されます。
ROSA は、ロボット技術をよりユーザーフレンドリーでアクセスしやすいものにすることで、運用効率を向上させるだけでなく、ロボット工学および将来のミッション運用における責任ある AI の使用に関する新しい標準を確立します。
このペーパーでは、ROSA のアーキテクチャを紹介し、JPL のマーズ ヤード、実験室での初期モックアップ操作、および 3 つの異なるロボットを使用したシミュレーションを紹介します。
コア ROSA ライブラリはオープンソースとして入手できます。

要約(オリジナル)

The advancement of robotic systems has revolutionized numerous industries, yet their operation often demands specialized technical knowledge, limiting accessibility for non-expert users. This paper introduces ROSA (Robot Operating System Agent), an AI-powered agent that bridges the gap between the Robot Operating System (ROS) and natural language interfaces. By leveraging state-of-the-art language models and integrating open-source frameworks, ROSA enables operators to interact with robots using natural language, translating commands into actions and interfacing with ROS through well-defined tools. ROSA’s design is modular and extensible, offering seamless integration with both ROS1 and ROS2, along with safety mechanisms like parameter validation and constraint enforcement to ensure secure, reliable operations. While ROSA is originally designed for ROS, it can be extended to work with other robotics middle-wares to maximize compatibility across missions. ROSA enhances human-robot interaction by democratizing access to complex robotic systems, empowering users of all expertise levels with multi-modal capabilities such as speech integration and visual perception. Ethical considerations are thoroughly addressed, guided by foundational principles like Asimov’s Three Laws of Robotics, ensuring that AI integration promotes safety, transparency, privacy, and accountability. By making robotic technology more user-friendly and accessible, ROSA not only improves operational efficiency but also sets a new standard for responsible AI use in robotics and potentially future mission operations. This paper introduces ROSA’s architecture and showcases initial mock-up operations in JPL’s Mars Yard, a laboratory, and a simulation using three different robots. The core ROSA library is available as open-source.

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