《知识扫盲》ROS和ROS2对比

文章摘选自:ROS与ROS2对比

1.ROS问题举例

ROS的设计目标是简化机器人的开发,如何简化呢?ROS为此设计了一整套通信机制(话题、服务、参数、动作)。

通过这些通信机制,ROS实现了将机器人的各个组件给的连接起来,在设计这套通信机制的时候就设计了一个叫做Ros Master的东西,所有节点(可以理解为某一个组件,比如:激光雷达)的通信建立必须经过这个主节点。

这种组合结构图如下:

一旦Ros Master主节点挂掉后,就会造成整个系统通信的异常,此时避障策略将会失效,如果机器人正在运行,碰到障碍物会径直装上去,机毁人亡!

除了不稳定这个问题,ROS还有很多其他地方存在着问题

  • 通信基于TCP实现,实时性差、系统开销大
  • 对Python3支持不友好,需要重新编译
  • 消息机制不兼容
  • 没有加密机制、安全性不高

2.ROS与ROS2框架对比

所以在ROS2中,首当其冲的将ROS的主节点干掉了,这里放一张网上流传最广的ROS/ROS2架构图,接下来就会按照这篇架构图给大家讲解。

2.1 OS层

从原来的只支持linux平台变成了支持windows、mac甚至是嵌入式RTOS平台。

2.2 MiddleWare中间件层

那么中间层ROS2到底相对于ROS做了哪些优化呢?

  • 去中心化master,ROS和ROS2中间件不同之处在于,ROS2取消了master节点。

    去中心化后,各个节点之间可以通过DDS的节点相互发现,各个节点都是平等的,且可以1对1、1对n、n对n进行互相通信。

  • 不造通信的轮子,通信直接更换为DDS进行实现。

采用DDS通信,使得ROS2的实时性、可靠性和连续性上都有了增强。

2.3 应用层

对于应用层来说ROS2也做了很大的改进,上面那张图没有体现出来。

ROS2进行改进有:

  • Python2到Python3的支持
  • 编译系统的改进(catkin到ament)
  • C++标准更新到c++11
  • 可以使用相同 API 的进程间和进程内通信

3.ROS2新概念举例

  • 可用Python编写的Launch文件
  • 多机器人协同通信支持
  • 支持安全加密通信
  • 同一个进程支持多个节点、
  • 支持Qos服务质量
  • 支持节点生命周期管理
  • 高效的进程间通信
相关推荐
土司大王33 分钟前
LeetCode hot100——35.搜索插入位置:Java 二分模板、左闭右开区间与插入点分析
java·算法·leetcode
微三云生态系统架构师-彭丹1 小时前
远方好物S2B2C系统架构:一级分销与保证金托管的合规技术实现
人工智能·算法
土司大王1 小时前
LeetCode hot100——34.在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置:Java 二分模板、边界分析
java·算法·leetcode
罗西的思考2 小时前
机器人模型(WM / WAM / VLA)综合分析与对比:从「看」到「想」再到「做」
人工智能·算法·机器学习
小哈里4 小时前
【知识】从学科到实践:自然・工程・社科・人文|算法・研发・产品・品牌设计
程序人生·算法·产品·设计·工程
小π军4 小时前
最大重叠区间数量
数据结构·算法
镜像视界(浙江)科技有限公司4 小时前
《视频孪生之上:二维展示终结,三维空间计算重构城市逻辑》——跨摄像连续表达 × 三角测量厘米级定位 × 动态轨迹建模,构建新一代城市空间
大数据·人工智能·算法·矩阵·音视频·空间计算
H_oRIZoN_5 小时前
Linux入门DAY41(51 单片机 串口与通信协议)
linux·运维·单片机
a187927218315 小时前
【算法】双指针与滑动窗口(二):滑动窗口——吃进、判定、吐出
算法·leetcode·双指针·滑动窗口·原理·模板·算法讲解
铭哥的编程日记5 小时前
从一道 LeetCode Hard 到吃透一类题:加权区间调度「排序 + 二分 + DP」
算法·leetcode·职场和发展