《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：

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 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。

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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