ROS笔记1 概念

虽然使用ros打了很多比赛，但是最近秋招面试发现也需要理清楚很多概念性的东西，写一下博客用作记录。

松耦合分布式通信

松耦合：（Loose Coupling）是软件工程中的一个概念，指的是模块或组件之间的依赖关系较少或较弱，使得它们可以独立地进行修改、替换或扩展，而不影响其他模块或组件的功能。松耦合的目标是提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性。

所有功能可以抽象为节点。

节点（Node）：——执行单元

1. 执行具体任务的进程、独立运行的可执行文件；
2. 不同节点可以使用 不同的编程语言
3. 节点在系统中的名称必须是 唯一 的

通讯方式：

话题（Topic）：——异步通讯机制

1. 节点间用来传输数据的重要总线 单向，无反馈
2. 使用 发布/订阅 模型，数据由发布者传输到订阅者，同一个话题的订阅者或发布者可以 不唯一

消息（Message）：——话题数据

1. 具有一定类型和数据结构，包括ROS提供的标准类型和用户自定义类型
2. 使用编程语言无关的 .msg 文件定义，编程过程中生成对应的代码文件

服务（Service）： ——同步通信机制

1. 使用 客户端/服务器 （C/S）模型，客户端发送 请求 数据，服务器完成处理后返回 应答 数据
2. 使用编程语言无关的 .srv 文件定义请求和应答数据结构，编译过程中生成对应的代码文件
3. 请求一次，返回一次，阻塞等待

	话题	服务
同步性	异步	同步
通信模型	发布/订阅	服务器/客户端
底层协议	ROSTCP/ROSUDP	ROSTCP/ROSUDP
反馈机制	无	有
缓冲区	有	无
实时性	弱	强
节点关系	多对多	一对多（one server）
适用场景	数据传输	逻辑处理

功能包（Package）：

ROS软件中的基本单元，包含节点源码、配置文件、数据定义等

功能包清单（Package manifest）

记录功能包的基本信息，包含作者信息、许可信息、依赖选项、编译标志等

元功能包(Meat Packages)

组织多个用于同一目的的功能包

ROSCORE

roscore 是 ROS（Robot Operating System）中的一个基本命令，用于启动 ROS 核心组件。它是 ROS 系统的核心进程，提供了节点之间通信的基础服务。roscore 通常包括以下三个主要组件：

1. 节点管理器（ROS Master） ：——控制中心
   • ROS Master 是 ROS 网络的核心部分，负责管理所有节点的注册信息、话题和服务。它提供名称解析服务，允许 ROS 节点查找和连接到其他节点。
   • Master 记录了所有发布者、订阅者和服务的信息，当一个节点启动时，它会向 Master 注册自己，并且可以通过 Master 发现和连接其他节点。
   • 提供参数服务器，节点使用此服务器存储和检索运行时的参数。
2. 参数服务器（ROS Parameter Server）：
   • 可以通过 网络 API 访问的共享的 多变量 字典。在运行时节点（Nodes）使用此服务器去存储和检索参数。（类似于全局变量，存储多个节点共享的数据。）
   • 这对于系统配置和节点初始化非常有用，因为参数服务器允许在启动时和运行时调整参数。
   • 适合存储静态、非二进制的 配置参数，不适合存储动态配置的数据
3. 日志（ROS Logging）：

   • 提供日志记录服务，支持节点发布日志消息，以便进行调试和监控。ROS 提供了多种日志级别，如 debug、info、warn、error 和 fatal。

   • 日志服务允许开发者跟踪系统运行状态，调试信息和错误消息。
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