為什么用ros2.0
0.概述
其實是為了解決ros1中的一些問題
主要是從下面幾個文章整過來
- 古月居的博客https://www.guyuehome.com/805
- Why ROS 2? http://design.ros2.org/articles/why_ros2.html
- Exploring_the_performance_of_ROS2 https://www.researchgate.net/publication/309128426_Exploring_the_performance_of_ROS2
- ROS2_based_communication_architecture_for_control_in_collaborative_and_intelligent_automation_systems
- https://www.ncnynl.com/archives/201801/2251.html
1.基本概念
基本概念：
- ROS是一個用於在不同進程間匿名的發布、訂閱、傳遞信息的中間件。
- ROS2系統的核心部分是ROS網絡(ROS Graph)。
- ROS網絡是指在ROS系統中不同的節點間相互通信的連接關系。
- ROS Graph這里翻譯成了ROS網絡，因為我覺得Graph更加抽象，而網絡的概念更容易幫助理解其內涵。
ROS網絡(ROS Graph)概念簡介：
- 節點(Nodes)： 一個節點是一個利用ROS系統和其他節點通信的實體
- 消息(Messages)： ROS中在訂閱和發布主題時所用到的數據結構
- 主題(Topics): 節點可以發布信息到一個主題，同樣也可訂閱主題來接收消息
- 發現(Discovery): 一個自動運行的進程，通過這個進程不同的節點相互發現，建立連接
節點(Nodes)
- 一個節點就是一個在ROS網絡中的參與者。
- ROS節點通過ROS客戶端程序庫(ROS client library)來和其他節點進行通信。
- 節點可以發布或者訂閱主題 節點也可以提供ROS服務(Service)。
- 節點有很多可以配置的相關參數。
- 節點間的連接時通過一個分布式發現進程來建立的（即上面所說的發現）。
- 不同的節點可以在同一個進程里面，也可以在不同的進程里面，甚至可以在不同的機器上。
客戶端程序庫
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ROS客戶端程序庫可以讓不同的語言編寫的節點進行通信。
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在不同的編程語言中都有對應的ROS客戶端程序庫(RCL)，這個程序庫實現了ROS的基本API。
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這樣就確保了不同的編程語言的客戶端更加容易編寫，也保證了其行為更加一致。
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下面的客戶端程序庫是由ROS2團隊維護的
- rclcpp = C++ 客戶端程序庫
- rclpy = Python 客戶端程序庫
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另外其他客戶端程序也已經有ROS社區開發出來。 可以看[[ROS 客戶端程序庫]]來了解詳細信息
發現
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節點之間的互相發現是通過ROS2底層的中間件實現的。
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過程總結如下
- 當一個節點啟動后， 它會向其他擁有相同ROS域名的節點進行廣播，說明它已經上線。
- ROS域名(ROS domain， 可以通過設置ROS_DOMAIN_ID環境變量來設置)
- 其他節點在收到廣播后返回自己的相關信息，這樣節點間的連接就可以建立了，之后就可以通信了。
- 節點會定時廣播它的信息，這樣即使它已經錯過了最初的發現過程，它也可以和新上線的節點進行連接。
- 節點在下線前它也會廣播其他節點自己要下線了。
- 節點只會和具有相兼容的[服務質量]設置的節點進行通信。
2. ros2 的目標
3. ros2 的架構
ros2 的api架構
4. ros1 和ros2的通信模型
ros1：
- talker 注冊
- listener 注冊
- ROS Master 進行信息匹配
- listener 發送鏈接請求
- talker 確認請求
- 建立連接
- talker 給 listener 發數據
ROS2：
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參與者（Domain
Participant）：一個參與者Participant就是一個容器，對應於一個使用DDS的用戶，任何DDS的用戶都必須通過Participant來訪問全局數據空間。 -
發布者（Publisher）：數據發布的執行者，支持多種數據類型的發布，可以與多個數據寫入器（DataWriter）相聯，發布一種或多種主題（Topic）的消息。
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訂閱者（Subscriber）：數據訂閱的執行者，支持多種數據類型的訂閱，可以與多個數據讀取器（DataReader）相聯，訂閱一種或多種主題（Topic）的消息。
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數據寫入器（DataWriter）：應用向發布者更新數據的對象，每個數據寫入器對應一個特定的Topic，類似於ROS1中的一個消息發布者。
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數據讀取器（DataReader）：應用從訂閱者讀取數據的對象，每個數據讀取器對應一個特定的Topic，類似於ROS1中的一個消息訂閱者。
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主題（Topic）：這個和ROS1中的Topic概念一致，一個Topic包含一個名稱和一種數據結構。
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QoS Policy：Quality of Service，質量服務原則，這個模塊在ROS1中可從沒見過，看名稱就猜測應該是負責數據質量的。QoS是DDS中非常重要的一環，控制了各方面與底層的通訊機制，主要從時間限制、可靠性、持續性、歷史記錄幾個方面，滿足用戶針對不同場景的數據應用需求
ros2 17年就發布了，好好學習