第二章:ROS架构_《ROS机器人开发实践》_notes

第二章核心内容总结

一、核心架构
  1. 计算图(Computation Graph)

    • 节点(Node):独立执行单元
    • 消息(Message):严格类型定义的数据结构
    • 话题(Topic):异步通信机制
    • 服务(Service):同步请求/响应模式
    • 节点管理器(ROS Master):命名注册与协调
  2. 文件系统

    • 功能包(Package):最小功能单元
    • 元功能包(Metapackage):逻辑集合多个功能包
    • 工作空间覆盖(Overlay):多工作空间优先级管理
  3. 通信机制

    • 话题通信:多对多、异步、基于TCP/UDP
    • 服务通信:一对一、同步、基于RPC
    • 参数服务器:全局键值存储系统
二、关键对比
特征 话题(Topic) 服务(Service)
通信模式 异步发布/订阅 同步请求/响应
参与者数量 多发布者多订阅者 单服务端多客户端
数据流向 单向持续传输 双向单次交互
典型应用场景 传感器数据流 设备控制指令
底层协议 TCPROS/UDPROS RPCROS

多选题

  1. 关于ROS节点管理器(ROS Master)的正确说法是?

    A. 负责节点间的消息传输

    B. 提供命名注册服务

    C. 维护参数服务器

    D. 直接参与节点计算任务

  2. 消息(Message)和服务数据(Service Data)的区别包括?

    A. 消息使用.msg定义,服务数据使用.srv定义

    B. 消息支持双向通信,服务数据是单向的

    C. 服务数据包含请求和响应两部分

    D. 消息可以包含复杂嵌套结构

  3. ROS参数管理机制的正确描述是?

    A. 参数只能通过命令行设置

    B. 参数服务器支持动态修改

    C. 参数存储在节点本地内存中

    D. 可通过rosparam工具进行管理

  4. 关于工作空间覆盖(Overlay)的正确说法是?

    A. 后加载的工作空间优先级更高

    B. ROS_PACKAGE_PATH决定加载顺序

    C. 系统级功能包无法被覆盖

    D. 用于解决同名功能包冲突

  5. ROS分布式通信的必要配置包括?

    A. 所有机器使用相同ROS版本

    B. 设置一致的ROS_MASTER_URI

    C. 关闭防火墙

    D. 配置/etc/hosts域名解析

  6. 属于ROS计算图核心组件的是?

    A. 节点(Node)

    B. 元功能包(Metapackage)

    C. 话题(Topic)

    D. 启动文件(Launch)

  7. 关于命名空间(Namespace)的正确解析规则是?

    A. ~/camera表示私有命名空间

    B. $ENV_VAR可以解析环境变量

    C. 默认命名空间是/

    D. 节点名不能包含命名空间

  8. ROS通信机制的技术实现包括?

    A. XML-RPC用于节点发现

    B. TCPROS基于长连接

    C. 服务使用UDP传输

    D. 参数服务器使用HTTP协议

  9. 关于元功能包(Metapackage)的正确描述是?

    A. 必须包含可执行代码

    B. 用于逻辑组合相关功能包

    C. 包含<metapackage>标签

    D. 编译时会被特殊处理

  10. ROS开源社区的关键组成部分包括?

    A. ROS Wiki文档系统

    B. GitHub官方仓库

    C. ROS Answers论坛

    D. PyPI软件仓库


答案与解析

  1. BC
    解析:节点管理器负责命名注册(B)和参数服务器(C),不参与消息传输(A)和计算任务(D)。

  2. ACD
    解析:消息是单向(B错误),服务数据包含请求/响应(C),两者都支持复杂结构(D)。

  3. BD
    解析 :参数可通过API动态修改(B),rosparam是管理工具(D),参数存储在全局服务器(C错误)。

  4. ABD
    解析 :后加载工作空间优先(A),ROS_PACKAGE_PATH决定顺序(B),覆盖解决冲突(D),系统包可被覆盖(C错误)。

  5. BD
    解析:主节点URI必须一致(B),域名解析是必要条件(D),ROS版本和防火墙非必须(A/C错误)。

  6. AC
    解析:计算图包含节点和话题(A/C),元功能包和启动文件属于文件系统(B/D错误)。

  7. ABC
    解析 :私有命名空间使用~(A),环境变量可解析(B),默认命名空间是/(C),节点名可含命名空间(D错误)。

  8. AB
    解析:节点发现使用XML-RPC(A),TCPROS是长连接(B),服务用TCP(C错误),参数服务器用XML-RPC(D错误)。

  9. BC
    解析 :元功能包不包含代码(A错误),用于组合功能包(B),使用<metapackage>标签(C),编译无特殊处理(D错误)。

  10. ABC
    解析:ROS社区包含Wiki(A)、GitHub(B)、论坛(C),PyPI是Python仓库(D错误)。

相关推荐
望获linux10 分钟前
实时操作系统在服务型机器人中的关键作用
linux·机器人·操作系统·开源软件·rtos·具身智能
mozun202012 分钟前
产业观察:哈工大机器人公司2025.4.22
大数据·人工智能·机器人·创业创新·哈尔滨·名校
老狼孩1112237 分钟前
2025新版懒人精灵零基础及各板块核心系统视频教程-全分辨率免ROOT自动化开发
android·机器人·自动化·lua·脚本开发·懒人精灵·免root开发
掘金-我是哪吒1 小时前
分布式微服务系统架构第119集:WebSocket监控服务内部原理和执行流程
分布式·websocket·微服务·架构·系统架构
稳联技术2 小时前
通信新思路:EtherCAT转Profinet网关在自主研发机器人中的技术实践与优化
机器人
Leo.yuan3 小时前
数据仓库是什么?数据仓库架构有哪些?
大数据·数据库·数据仓库·架构·数据分析
电鱼智能的电小鱼3 小时前
SAIL-RK3588协作机器人运动控制器技术方案
linux·嵌入式硬件·数码相机·机器人·无人机·边缘计算
柳如烟@3 小时前
CentOS 7上Memcached的安装、配置及高可用架构搭建
架构·centos·memcached
SimonKing3 小时前
惊!未实现Serializable竟让第三方接口回调全军覆没
前端·程序员·架构
鸿蒙布道师4 小时前
AI硬件遭遇“关税风暴“:中国科技企业如何破局?
人工智能·科技·嵌入式硬件·深度学习·神经网络·opencv·机器人