ROS

• • 1. what is ros ?
  • 2. advantage of ROS
  • 3. ROS 核心概念
  • • 3.1 Nodes節點
    • 3.2.1 Topics 話題
    • 3.2.2 Messages
    • 3.3 Services 服務
    • 3.4 ROS Master (ROS管理器)
    • 3.5 ROS Packages
  • 4.1 核心模塊
  • 4.2 核心工具
  • 5 ROS應用基礎 傳感器&機器視覺 進階工具 SLAM&導航 人機交互&集成

1. what is ros ?

http://wiki.ros.org/ROS/Introduction
? ROS 是一個適用于機器人的開源的元操作系統。
? 它提供了操作系統應有的服務，包括硬件抽象，底層設備控制，常
用函數的實現，進程間消息傳遞，以及包管理。它也提供用于獲取、
編譯、編寫、和跨計算機運行代碼所需的工具和庫函數。
? 松耦合點對點進程網絡。
? 支持的操作系統
? ROS目前只能在基于Unix的平臺上運行。ROS的軟件主要在Ubuntu
和Mac OS X 系統上測試，同時ROS社區仍持續支持Fedora，
Gentoo，Arch Linux和其它Linux平臺。
? 與此同時，Microsoft Windows端口的ROS已經實現，但并未完全
開發完成。

2. advantage of ROS

1，松散耦合的機制
方便機器人軟件框架的組織 2，最豐富的機器人功能庫
方便快速搭建原型
3，非常便利的數據記錄、分
析、仿真工具，方便調試。 4，學界和產業界的標準
方便學習和交流

3. ROS 核心概念

3.1 Nodes節點

ROS Nodes
? 節點是各自獨立的可執行文件，能夠通過話題、 服務或參數服務器與其他進程（節點）通信。
? ROS通過使用節點將代碼和功能解耦，提高了系統容錯能力和可維護性，使系統簡化。同時，節點允許了ROS系統能夠布置在任意多個機器上并同時運行。
? 節點在系統中必須有唯一的名稱。
? 節點可以使用不同的庫進行編寫，如roscpp和rospy。
? roscpp基于C++
? rospy基于Python。

3.2.1 Topics 話題

話題是節點間用來傳輸數據的總線。
? 1-to-N Publish/Subscribe 模式: 同一個話題也可以有很多個訂閱者。
? 使用 TCP/IP傳輸，稱為TCPROS，ROS默認。
? 使用UDP傳輸，稱為UDPROS，適合于遠程操控任務。
（低延遲高效率的傳輸方式，但可能產生數據丟失）。

3.2.2 Messages

? 一個節點通過向特定話題發布消息。
? 消息具有一定的類型和數據結構，包括ROS提供的標準類型和用戶自定義類型。
? 消息的類型標準命名方式進行約定：功能包名稱/.msg文件名稱。
? 最常用的有
? geometry_msgs/Twist 包括線速度和角速度
? Vectors三維向量

3.3 Services 服務

1-to-1Service/Client 模型：當你需要直接與節點通信并獲得應答時，將無法通過話題實現，這時需要使用服務。
? 服務需要由用戶開發，節點并不提供標準服務。
? 命令行工具：
? rossrv查看有關服務數據結構的信息
? rosservice列出服務列表和查詢某個服務

3.4 ROS Master (ROS管理器)

向ROS系統中其他節點提供命名和注冊服務
? 跟蹤和記錄話題的發布者和訂閱者
? 使ROS 節點之間能夠相互查找。一旦節點找到了彼此，就能建立一種點對點的通信方式。
? 提供參數服務器

3.5 ROS Packages

? 功能包（Package） ROS中軟件組織的基本形式，用于創建ROS程序。它可以包含ROS運行的進程（節點）、配置文件等。
? 功能包清單（Manifest） 功能包清單提供關于功能包、許可信息、依賴關系、編譯標志等的信息。功能包清單是一個
manifests.xml文件，通過這個文件能夠實現對功能包的管理。

4.1 核心模塊

4.2 核心工具

5 ROS應用基礎 傳感器&機器視覺 進階工具 SLAM&導航 人機交互&集成

1 ROS核心概念 6 ROS外接設備 9 ROS調試&可視化工具 13 導航基礎 18 語音交互：識別與
2 ROS通信及工作機制 7 機器視覺初步 10 gazebo仿真 14 實踐課–創建仿真機 3 創建ROS工作空間 8 實踐課-圖像采集與 11 實踐課-gazebo中建
4 編寫與運行ROS程序
5 實踐課-海龜跑起來：
創建功能包，TOPIC
發布與接收，
目標識別
造自己機器人的3D
模型
12 ROS 坐標轉換系統
(tf)
器人并與現實機器
人的同步運動
15 SLAM基本原理
TTS
19 實踐課-識別語音指
令房、語音回答并
去廚房端茶
16 實踐課-實驗室建圖 20 總結及展望機器人
17 基于地圖的導航 的未來
SERVICE編程等

總結

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