基本概念:
ROS是一个用于在不同进程间匿名的发布、订阅、传递信息的中间件。
ROS2系统的核心部分是ROS网络(ROS Graph)。
ROS网络是指在ROS系统中不同的节点间相互通信的连接关系。
ROS Graph这里翻译成了ROS网络,因为我觉得Graph更加抽象,而网络的概念更容易帮助理解其内涵。
ROS网络(ROS Graph)概念简介:
节点(Nodes):一个节点是一个利用ROS系统和其他节点通信的实体
消息(Messages):ROS中在订阅和发布主题时所用到的数据结构
主题(Topics): 节点可以发布信息到一个主题,同样也可订阅主题来接收消息
发现(Discovery): 一个自动运行的进程,通过这个进程不同的节点相互发现,建立连接
节点(Nodes)
一个节点就是一个在ROS网络中的参与者。
ROS节点通过ROS客户端程序库(ROS client library)来和其他节点进行通信。
节点可以发布或者订阅主题 节点也可以提供ROS服务(Service)。
节点有很多可以配置的相关参数。
节点间的连接时通过一个分布式发现进程来建立的(即上面所说的发现)。
不同的节点可以在同一个进程里面,也可以在不同的进程里面,甚至可以在不同的机器上。
客户端程序库
ROS客户端程序库可以让不同的语言编写的节点进行通信。
在不同的编程语言中都有对应的ROS客户端程序库(RCL),这个程序库实现了ROS的基本API。
这样就确保了不同的编程语言的客户端更加容易编写,也保证了其行为更加一致。
下面的客户端程序库是由ROS2团队维护的
rclcpp = C++ 客户端程序库
rclpy = Python 客户端程序库
另外其他客户端程序也已经有ROS社区开发出来。可以看[[ROS 客户端程序库]]来了解详细信息
发现
节点之间的互相发现是通过ROS2底层的中间件实现的。
过程总结如下:
当一个节点启动后, 它会向其他拥有相同ROS域名的节点进行广播,说明它已经上线。
ROS域名(ROS domain, 可以通过设置ROS_DOMAIN_ID环境变量来设置)
其他节点在收到广播后返回自己的相关信息,这样节点间的连接就可以建立了,之后就可以通信了。
节点会定时广播它的信息,这样即使它已经错过了最初的发现过程,它也可以和新上线的节点进行连接。
节点在下线前它也会广播其他节点自己要下线了。
节点只会和具有相兼容的[服务质量]设置的节点进行通信。
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