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ROS 探索总结 郭然整理 ROS 探索总结 ROS 探索总结一文来自古-月的CSDN 博客。古-月，华中科技大学自动化专业硕士，嵌入式软件开发工程 师，精通 C 语言及 Linux，致力于移动机器人及嵌入式开发。本文是其在 CSDN 博客中发表的一系列有关 ROS 操作的博文，现所有博文在古月居 （）专栏 ROS 探索总结中保存。 ROS 探索总结（一）——ROS 简介 一、历史 随着机器人领域的快速发展和复杂化，代码的复用性和模块化的需求原来越强烈，而已有的开源机器人 系统又不能很好的适应需求。2010 年 Willow Garage 公司发布了开源机器人操作系统 ROS （robot operating system），很快在机器人研究领域展开了学习和使用ROS 的热潮。 ROS 系统是起源于 2007 年斯坦福大学人工智能实验室的项目与机器人技术公司 Willow Garage 的个人 机器人项目（Personal Robots Program）之间的合作，2008 年之后就由 Willow Garage 来进行推动。已经 有四年多的时间了 (视频)。随着PR2 那些不可思议的表现，譬如叠衣服，插插座，做早饭，ROS 也得到越 来越多的关注。Willow Garage 公司也表示希望借助开源的力量使 PR2 变成“全能”机器人。 PR2 价格高昂，2011 年零售价高达 40 万美元。PR2 现主要用于研究。PR2 有两条手臂，每条手臂七个关 节，手臂末端是一个可以张合的钳子。PR2 依靠底部的四个轮子移动。在 PR2 的头部，胸部，肘部，钳子上 安装有高分辨率摄像头，激光测距仪，惯性测量单元，触觉传感器等丰富的传感设备。在 PR2 的 底部有两 台 8 核的电脑作为机器人各硬件的控制和通讯中枢。两台电脑安装有 Ubuntu 和 ROS。 二、设计目标 ROS 是开源的，是用于机器人的一种后操作系统，或者说次级操作系统。它提供类似操作系统所提供的 功能，包含硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能 的执行、程序间的消息传递、程序发行包管理， 它也提供一些工具程序和库用于获取、建立、编写和运行多机整合的程序。 1 ROS 探索总结 郭然整理 ROS 的首要设计目标是在机器人研发领域提高代码复用率。ROS 是一种分布式处理框架（又名 Nodes）。这使可执行文件能被单独设计，并且在运行时松散耦合。 这些过程可以封装到数据包 （Packages）和堆栈（Stacks）中，以便于共享和分发。ROS 还支持代码库的联合系统。使得协作亦能被分 发。这种从 文件系统级别到社区一级的设计让独立地决定发展和实施工作成为可能。上述所有功能都能由 ROS 的基础工具实现。 三、主要特点 ROS 的运行架构是一种使用ROS 通信模块实现模块间 P2P 的松耦合的网络连接的处理架构，它执行若干 种类型的通讯，包括基于服务的同步 RPC （远程过程调用）通讯、基于 Topic 的异步数据流通讯，还有参数 服务器上的数据存储。但是 ROS 本身并没有实时性。 ROS 的主要特点可以归纳为以下几条： 2 ROS 探索总结 郭然整理 （1）点对点设计 一个使用 ROS 的系统包括一系列进程，这些进程存在于多个不同的主机并且在运行过程中通过端对端的 拓扑结构进行联系。虽然基于中心服务器的那些软件框架 也可以实现多进程和多主机的优势，但是在这些 框架中，当各电脑通过不同的网络进行连接时，中心数据服务器就会发生问题。 ROS 的点对点设计以及服务和节点管理器等机制可以分散由计算机视觉和语音识别等功能带来的实时计 算压力，能够适应多机器人遇到的挑战。 （2）多语言支持 在写代码的时候，许多编程者会比较偏向某一些编程语言。这些偏好是个人在每种语言的编程时间、调 试效果、语法、执行效率以及各种技术和文