ros1 和 ros2的区别

 

为什么用ros2.0

• 0.概述
• 1.基本概念
• 基本概念：
• ROS网络(ROS Graph)概念简介：
• 节点(Nodes)
• 客户端程序库
• 发现
• 2. ros2 的目标
• 3. ros2 的架构
• 4. ros1 和ros2的通信模型

0.概述

其实是为了解决ros1中的一些问题
主要是从下面几个文章整过来

• 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。

2. ros2 的目标

3. ros2 的架构

ros2 的api架构

4. ros1 和ros2的通信模型

ros1：

• talker 注册
• listener 注册
• ROS Master 进行信息匹配
• listener 发送链接请求
• talker 确认请求
• 建立连接
• talker 给 listener 发数据

ROS2：

1. 参与者（Domain
   Participant）：一个参与者Participant就是一个容器，对应于一个使用DDS的用户，任何DDS的用户都必须通过Participant来访问全局数据空间。

2. 发布者（Publisher）：数据发布的执行者，支持多种数据类型的发布，可以与多个数据写入器（DataWriter）相联，发布一种或多种主题（Topic）的消息。

3. 订阅者（Subscriber）：数据订阅的执行者，支持多种数据类型的订阅，可以与多个数据读取器（DataReader）相联，订阅一种或多种主题（Topic）的消息。

4. 数据写入器（DataWriter）：应用向发布者更新数据的对象，每个数据写入器对应一个特定的Topic，类似于ROS1中的一个消息发布者。

5. 数据读取器（DataReader）：应用从订阅者读取数据的对象，每个数据读取器对应一个特定的Topic，类似于ROS1中的一个消息订阅者。

6. 主题（Topic）：这个和ROS1中的Topic概念一致，一个Topic包含一个名称和一种数据结构。

7. QoS Policy：Quality of Service，质量服务原则，这个模块在ROS1中可从没见过，看名称就猜测应该是负责数据质量的。QoS是DDS中非常重要的一环，控制了各方面与底层的通讯机制，主要从时间限制、可靠性、持续性、历史记录几个方面，满足用户针对不同场景的数据应用需求
   

ros2 17年就发布了，好好学习

 

 

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