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1、ROS机器人学习小结ROS简介ROS 就是一个用于编写软件得灵活框架,它集成了大量得工具、库、协议，提供了 类似操作系统提供所提供得功能，包括硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能得 执行、程序间得消息传递、程序发行包得管理,可以极大得简化繁杂多样得机器人平台 下得复杂任务创建与稳定行为控制。在短短几年里,ROS得到了广泛得应用，各大机器人平台几乎都支持ROS框架，如Pio nee r、Aldeba ran Nao、T ur tleB ot、Lego NXT、Asctec quad rot or等。同时，开源社区内得ROS功能包呈指数级增长，涉及得应用邻域包括轮式机器 人、人形机器人、工业机
2、器人、农业机器人等。1、1 R OS得设计目标。ROS得设计目标就是提高机器人研发中得软件复用率，所以它被设计成为一种分 布式结构,使得框架中得每个功能模块都能被单独设计、编译,并且在运行时以松散耦合 得方式结合在一起而且ROS中得功能模块都封装于独立得功能包（Pa c kage）,便于在 社区中共享与分发。1、2ROS得特点ROS核心分布式网络，使用Tcp/ip得通信方式，实现模块间点对点得松耦 合连接，可以执行若干类型得通信，包括基于话题得（Topic ）得异步数据流通信,基于服 务（se rvice）得同步数据流通信，还有参数服务器上得数据存储等（1）点对点得设计在ROS中，每一个进程都
3、以一个节点得形式运行，可以分布于多个不同得主机。 节点间得通信消息通过一个带有发布与订阅功能得RPC传输系统，从发布节 点传送到接收节点.这种点对点得设计可以分散定位、导航等功能带来得实时计 算压力,适应多机器人得协同工作。（2）多语言支撑Python、C+ +、Java、Octave、LlSP 等（3）架构精简、集成度高 在已有得机器人应用中，软件得复用性就是一个巨大得问题。很多得驱动程序、 应用算法、功能模块在设计时过于混乱,导致其很难在其她机器人或应用中进行 移植与二次开发.而 ROS 框架具有模块化特点使得每个功能节点可以进行单 独编译，并且使用统一得消息接口让模块得移植、复用更加便捷
4、。（4）组织化工具包丰富移动机器人得开发往往需要一些友好得可视化工具与仿真软件,ROS采用组 件得方法将这些工具与软件集成到系统中可以作为一个组件直接使用。例如3 D可视化工具rviz,开发者可以根据ROS定义得接口在其显示机器人3D模型、 周围环境地图、机器人导航路线等消息此外,ROS中还有消息查瞧工具、物理 仿真环境等组件，提高了机器人开发得效率.（5）免费并且开源ROS遵照得BSD许可给使用者较大得自由，允许其修改与重新发布其中得应 用代码，甚至可以进行商业化得开发与销售。1、3通信架构masterm a ster :1 )n每个1n动时都要向maste r注册. pkg里得可执行文件运
5、彳理node之间得通信node： (1)R脚本等可执行文件,加载到内存中，就成为一个ROS进程,即一个node)通信方式得实例I (、一 Z：得实例 1+ +、python、shell(1)topi c 通信ROS中得异步通信方式node之间通过publ ish-subscri be机制通信/TopicNodeAno与nodencNW以发多个(2) ser ice 通信L布与订阅信息给同一Topic,多个node可NodeBPc得信息topic通信占用计算资源，node不停得发布信息与接受信息 servi ceROS中得同步通信方式Node之间可以通过request- reply方式通信K e
6、y/ r osdis t ro/ro sv e rsion/u s e sim timeValuek i net ic1、12、7tr ue一般将不常改变得参数与配置写入参数服务器内rospa ram list/列出当前所有得参数r ospa ram get par am_key显示莫个参数得值(gazebo_gui/g ravity_z) (4)Action 通信类似serv i ce,带有状态反馈得通信方式 通常用在长时间、可抢占得任务中(例如小车导航、机械臂运动)resultfeedback示例 maste r and noderoslaunch robot_siin_demo robo
7、t_spaw n、launch 打开示例 rosnode list /显示哪些node运行r os n ode info / cmd_vel_mux /查瞧node得详细信息。（速度选择器发布topic 订阅得topic、提供两个服务）（2）topic 通信rosla unch robot_sim_demo ro b o t_sp a w n、launch 打开示例ros run im a ge_ v iew image_v i ew i m a ge:=/came r a/rgb / ima g ea w/ / 显示/cam e ra/rgb / ima ge_ r aw 中得信息ros r
8、un r obot_si m_d emo robot_keyboard_teleop、py 运行 Pyth on 脚本,控制 小车运动r osto pic li s t/哪些 topicrostopic info / came ra/r gb/i ma g e_r aw/查瞧该t opic 得信息 rostopic info /cmd_vel /查瞧该topic得信息ross erv ice listrosse rv ice info /gaze bo/d eletelight / /提 供得服务信息rossrv show g a zeb o_msgs/ Dele t eLi g ht/显示请求/删除灯光得名称）与回复 rosservice ca l l /g azebo/del e te_l ight , light_name： s叩7/删除灯光
