ROS 2 概念速覽

• 官方文檔
• 圖（Graph）的概念
• 節(jié)點（Node）
• 客戶端庫（Client Libraries）
• 發(fā)現(xiàn)機制（Discovery）
• 參考

ROS2的核心概念主要有：

• 圖
• 節(jié)點
• 客戶端庫
• 發(fā)現(xiàn)機制

官方文檔

Quick overview of ROS 2 Concepts¹

圖（Graph）的概念

ROS 2是一個基于匿名的發(fā)布訂閱機制的中間件，允許不同的ROS進程間進行消息傳遞。
任何ROS 2系統(tǒng)的核心都是ROS圖（Graph），它包含：

• 節(jié)點Nodes：
  • 一個使用ROS與其他節(jié)點進行通信的實體
  • 節(jié)點間通過topic, service,action或parameter進行數(shù)據(jù)傳輸
  • 一個可執(zhí)行程序可以包括一個或多個節(jié)點
• 消息Message：
  • 當發(fā)布或訂閱一個主題topic時使用到的ROS數(shù)據(jù)類型
• 主題Topic：
  • 節(jié)點可以向主題發(fā)布消息
  • 節(jié)點可以訂閱主題接收消息
• 發(fā)現(xiàn)Discovery：
  • 節(jié)點之間決定如何相互通信的過程

節(jié)點（Node）

• 節(jié)點是ROS圖的參與者
• 使用ROS客戶端庫與其他節(jié)點通信
• 發(fā)布主題
• 訂閱主題
• 使用服務(Service)
• 使用操作(Action)
• 節(jié)點獨立的可配置參數(shù)
• 節(jié)點間的連接通過分布式發(fā)現(xiàn)過程加以建立
• 節(jié)點部署
  • 同進程
  • 不同進程
  • 不同主機

客戶端庫（Client Libraries）

ROS客戶端庫允許用不同編程語言編寫的節(jié)點進行通信。
有一個核心ROS客戶端庫，實現(xiàn)了不同語言的ROS API所需的通用功能。
這使得面向不同語言的庫可以更易于編寫，并保持一致性。

ROS2官方團隊維護了C++和Python兩種語言的客戶端庫(rclcpp/rclpy)。
此外，ROS社區(qū)開發(fā)了其他客戶端庫包括：²

• JVM and Android
• Objective C and iOS
• C#
• Swift
• Node.js
• Ada
• _.NET Core, UWP and C#
• Rust

發(fā)現(xiàn)機制（Discovery）

節(jié)點發(fā)現(xiàn)通過ROS2的底層中間件自動進行，按照下述流程進行：

Created with Rapha?l 2.3.0節(jié)點啟動向相同ROS domain的節(jié)點告知自己的存在（擁有相同的ROS_DOMAIN_ID）收到通告的節(jié)點回復自己的信息建立連接節(jié)點間得以通信廣播周期到？yes

在該流程中，節(jié)點會定期發(fā)布自身的存在，這樣就可以與新發(fā)現(xiàn)的實體建立連接
節(jié)點離線時，也會向其他節(jié)點進行通知。
節(jié)點只會同具有兼容的QoS³策略的節(jié)點建立連接。

以之前提到過的的talker-listener Demo⁴為例： 在一個終端中運行c++ talker節(jié)點將發(fā)布關于一個主題的消息，而在另一個終端中運行的Python listener節(jié)點將訂閱關于同一主題的消息。
可以看到，這些節(jié)點自動發(fā)現(xiàn)彼此，并開始交換消息。

參考

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Quick overview of ROS 2 Concepts ??

About ROS 2 client libraries ??

Quality of Service ??

talker-listener Demo ??

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ROS2学习（四）.ROS 2 核心概念的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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