ROS笔记1 主要概念

Auca

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<div class='showpostmsg'>虽然使用ros打了很多比赛，但是最近秋招面试发现也需要理清楚很多概念性的东西，写一下博客用作记录。
### 松耦合分布式通信

松耦合：（Loose Coupling）是软件工程中的一个概念，指的是模块或组件之间的依赖关系较少或较弱，使得它们可以独立地进行修改、替换或扩展，而不影响其他模块或组件的功能。松耦合的目标是提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性。

所有功能可以抽象为节点。

**节点（Node）：**

——执行单元

执行具体任务的进程、独立运行的可执行文件；

不同节点可以使用 **不同的编程语言**

节点在系统中的名称必须是 **唯一** 的

**通讯方式**：

**话题（Topic）**：——异步通讯机制

节点间用来传输数据的重要总线

单向，无反馈

使用 *发布/订阅* 模型，数据由发布者传输到订阅者，同一个话题的订阅者或发布者可以 *不唯一*

*消息（Message）*：——话题数据

具有一定类型和数据结构，包括ROS提供的标准类型和用户自定义类型

使用编程语言无关的 *.msg* 文件定义，编程过程中生成对应的代码文件

**服务（Service）**： ——同步通信机制

使用 *客户端/服务器* （C/S）模型，客户端发送 *请求* 数据，服务器完成处理后返回 *应答* 数据

使用编程语言无关的 *.srv* 文件定义请求和应答数据结构，编译过程中生成对应的代码文件

请求一次，返回一次，阻塞等待

|| 话题 | 服务 |
| --- | --- | --- |
| 同步性 | 异步 | 同步 |
| 通信模型 | 发布/订阅 | 服务器/客户端 |
| 底层协议 | ROSTCP/ROSUDP | ROSTCP/ROSUDP |
| 反馈机制 | 无 | 有 |
| 缓冲区 | 有 | 无 |
| 实时性 | 弱 | 强 |
| 节点关系 | 多对多 | 一对多（one server） |
| 适用场景 | 数据传输 | 逻辑处理 |

**功能包（Package）：**

ROS软件中的基本单元，包含节点源码、配置文件、数据定义等

**功能包清单（Package manifest）**

记录功能包的基本信息，包含作者信息、许可信息、依赖选项、编译标志等

**元功能包(Meat Packages)**

组织多个用于同一目的的功能包

### ROSCORE

`roscore` 是 ROS（Robot Operating System）中的一个基本命令，用于启动 ROS 核心组件。它是 ROS 系统的核心进程，提供了节点之间通信的基础服务。`roscore` 通常包括以下三个主要组件：

1. **节点管理器（ROS Master）** ：——控制中心
  - ROS Master 是 ROS 网络的核心部分，负责管理所有节点的注册信息、话题和服务。它提供名称解析服务，允许 ROS 节点查找和连接到其他节点。
  - Master 记录了所有发布者、订阅者和服务的信息，当一个节点启动时，它会向 Master 注册自己，并且可以通过 Master 发现和连接其他节点。
  - 提供参数服务器，节点使用此服务器存储和检索运行时的参数。
2. **参数服务器（ROS Parameter Server）：**
  - 可以通过 *网络 API* 访问的共享的 *多变量* 字典。在运行时节点（Nodes）使用此服务器去存储和检索参数。（类似于全局变量，存储多个节点共享的数据。）
  - 这对于系统配置和节点初始化非常有用，因为参数服务器允许在启动时和*运行时调整参数*。
  - 适合存储静态、非二进制的 *配置参数*，不适合存储动态配置的数据
3. **日志（ROS Logging）：**
  - 提供日志记录服务，支持节点发布日志消息，以便进行调试和监控。ROS 提供了多种日志级别，如 debug、info、warn、error 和 fatal。
  - 日志服务允许开发者跟踪系统运行状态，调试信息和错误消息。</div><script>					var loginstr = '<div class="locked">查看本帖全部内容，请<a href="javascript:;"   style="color:#e60000" class="loginf">登录</a>或者<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/member.php?mod=register_eeworld.php&action=wechat" style="color:#e60000" target="_blank">注册</a></div>';
					
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lugl4313820

虽然使用ros打了很多比赛，但是最近秋招面试发现也需要理清楚很多概念性的东西，写一下博客用作记录。

大佬这是玩的什么东东呀？

Auca

lugl4313820 发表于 2024-7-14 06:55 虽然使用ros打了很多比赛，但是最近秋招面试发现也需要理清楚很多概念性的东西，写一下博客用作记录。 ...

ros只是个中间件，很多地方都能用到，比赛用的比较多的在rm里，最近学了一下国内开源飞控fast drone也是基于ros的，也有专项一些的比如机械臂轨迹规划设计到urdf的也可以用到ros的工具，有的岗位对熟悉ros的有加分，梳理一下概念好面试

hellokitty_bean

初一看还以为是Realtime OS，没想到是Robot OS，厉害了

hellokitty_bean

全文通读了一遍，竟然只发现了一个手误，Meta写成了Meat

freebsder

ROS资料比较零散。系统点的资料又比较老。。。

Auca

freebsder 发表于 2024-7-17 11:32 ROS资料比较零散。系统点的资料又比较老。。。

开源很多都是ros1，ros又是和ubuntu强绑定的，ros2感觉一年一个版本了，也就面试有加分项，感觉入职了还是去ros化，除非做科研啥的，可能需要用一些工具

freebsder

Auca 发表于 2024-7-17 14:28 开源很多都是ros1，ros又是和ubuntu强绑定的，ros2感觉一年一个版本了，也就面试有加分项，感觉入职了还 ...

去ros化是个什么说法？

Auca

freebsder 发表于 2024-7-18 13:53 去ros化是个什么说法？

以我目前接触的业内人员和我交流的信息，一般工程上是不会使用ros，ros的实时性不是很好，国内也有对ros进行二次开发的公司。ros工具包固然多，但是换一种说法也就是臃肿。以及上面提到的fast drone根据爱好者的说法效果也没有那么好，不过我刚刚接触飞控也没有实际飞过（也没有钱）。我目前还是准大四，还没有真正做过工程项目，更多的是打比赛和一些老板做原型机，不确定实际情况是不是如我说的这样。

freebsder

Auca 发表于 2024-7-19 14:23 以我目前接触的业内人员和我交流的信息，一般工程上是不会使用ros，ros的实时性不是很好，国内也有对ros ...

哦哦，呵呵，加油!

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