ROS分布式通信

ROS是一个分布式计算环境。一个运行中的ROS系统可以包含分布在多台计算机上多个节点。根据系统的配置方式,任何节点可能随时需要与任何其他节点进行通信。

因此,ROS对网络配置有某些要求:

  • 所有端口上的所有机器之间必须有完整的双向连接。

  • 每台计算机必须通过所有其他计算机都可以解析的名称来公告自己。

实现

1.准备  设置固定IP

先要保证不同计算机处于同一网络中,最好分别设置固定IP,如果为虚拟机,需要将网络适配器改为桥接模式

 

 查看IP 网关  掩码  对应填入

 填完后,点击Apply即可

2.配置文件修改

分别修改不同计算机的 /etc/hosts 文件,在该文件中加入对方的IP地址和计算机名:

 

主机端:

从机的IP    从机计算机名

192.168.50.171  ubuntu

 从机端:

主机的IP    主机计算机名 

192.168.50.172  ubuntu

设置完毕,重启两个虚拟机

重启后可以通过 ping 命令测试网络通信是否正常。

IP地址查看名: ifconfig

计算机名称查看: hostname

ping IP

ping hostname

 

 3.配置主机IP

配置主机的 IP 地址

~/.bashrc 追加

export ROS_MASTER_URI=http://主机IP:11311
export ROS_HOSTNAME=主机IP

export ROS_MASTER_URI=http://192.168.50.172:11311
export ROS_HOSTNAME=192.168.50.172

终端输入 source .bashrc

4.配置从机IP

配置从机的 IP 地址,从机可以有多台,每台都做如下设置:

~/.bashrc 追加

export ROS_MASTER_URI=http://主机IP:11311
export ROS_HOSTNAME=从机IP

export ROS_MASTER_URI=http://192.168.50.172:11311
export ROS_HOSTNAME=192.168.50.171

终端输入source .bashrc

测试

1.主机启动 roscore(必须)

2.主机启动订阅节点

rosrun turtlesim turtlesim_node

从机启动发布节点,测试通信是否正常

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

 

3.反向测试,主机启动发布节点,从机启动订阅节点,测试通信是否正常

 

### ROS 分布式通信与 Gazebo 的集成 #### 1. ROS 分布式通信基础 ROS(Robot Operating System)是一种用于机器人开发的开源框架,支持分布式计算节点之间的消息传递机制。通过其发布/订阅模式以及服务调用功能,可以实现多机器人的协同工作和复杂任务分解[^1]。 在分布式环境中,ROS 提供了多种工具来简化跨计算机的消息交换过程。例如,`roscore` 是整个系统的中心组件,负责管理所有节点间的连接;而 `roslaunch` 则允许用户定义复杂的启动文件,在多个主机上同步部署不同的进程实例。 #### 2. Gazebo 概述及其作用 Gazebo 是一款高性能物理引擎驱动的模拟器,广泛应用于机器人研究领域。它能够创建逼真的三维场景,并提供精确的动力学模型以测试算法性能而不需实际硬件参与。对于希望验证控制策略或者优化感知能力的研究人员来说尤为重要[^2]。 当我们将目光转向更先进的版本即 ROS 2 和 Gazebo 的组合时,“ros_gz_project_template”展示了两者如何无缝协作完成诸如传感器数据处理、路径规划等功能模块的设计与实施。 #### 3. ROS-Gazebo 集成方式 为了使 ROS 能够有效地利用 Gazebo 所提供的强大仿真平台,通常采用以下几种方法: - **插件扩展**:通过编写自定义 C++ 插件并加载至 Gazebo 中,使得特定行为可以直接响应来自 ROS 主题上的命令输入。 - **话题桥接**:建立标准接口让两套体系之间相互理解彼此发送过来的信息包结构形式。比如位置姿态更新频率调整等参数设置可以通过 YAML 文件预先指定好再由程序读取应用上去[^3]。 以下是简单的 Python 示例代码展示如何初始化一个基本的服务客户端向服务器请求目标点坐标值: ```python import rospy from std_srvs.srv import Empty def call_service(): rospy.wait_for_service('/gazebo/reset_simulation') try: reset_sim = rospy.ServiceProxy('/gazebo/reset_simulation', Empty) resp = reset_sim() except Exception as e: print(f"Service did not process request: {e}") if __name__ == "__main__": rospy.init_node('reset_simulation_client_py') call_service() ``` 此脚本的功能是在每次执行完毕之后重置仿真实验环境以便下一轮迭代继续进行下去。 ---
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