ROS2+Nav2学习
ROS2+Nav2学习
ROS2怀揣变革智能机器人时代的历史使命,在设计之初,就考虑到要满足各种各样机器人应用的需求。
多机器人系统:未来机器人一定不会是独立的个体,机器人和机器人之间也需要通信和协作,ROS2为多机器人系统的应用提供了标准方法和通信机制。
跨平台:机器人应用场景不同,使用的控制平台也会有很大差异,比如自动驾驶汽车中的算力性能肯定比AMR机器人强很多,为了让所有机器人都可以运行ROS2,ROS2可以跨平台运行于Linux、Windows、MacOS、RTOS,甚至是没有任何系统的微控制器(MCU)上,这样我们就不用纠结自己的控制器能不能用ROS了。
实时性:机器人运动控制和很多行为策略要求机器人具备实时性,比如机器人要可靠得在100ms内发现前方的行人,或者稳定的在1ms周期内完成运动学、动力学的解算,ROS2为类似这样的实时性需求提供了基本保障。
网络连接:无论在怎样的网络环境下,ROS2都可以尽量保障机器人大量数据的完整性和安全性,比如在wifi信号不好的时候数据也要尽力发送过去,在有黑客入侵风险的场景下要对数据进行加密解密。
产品化:,大量机器人已经走向我们的生活,未来还会越来越多,ROS2不仅可以用于机器人研发阶段,还可以直接搭载在产品中,走向消费市场,这对ROS2的稳定性、强壮性也提除了巨大挑战。
项目管理:机器人开发是一个复杂的系统工程,设计、开发、调试、测试、部署等全流程的项目管理工具和机制,也会在ROS2中体现,更方便我们去开发一款机器人。
ROS2官方在Science Robotic上发表了介绍ROS2的论文《Robot Operating System 2: Design, architecture, and uses in the wild》
ROS2相对于ROS的更改主要体现在:
系统架构进行了颠覆性的变化:ROS1中所有节点都需要在节点管理器ROS Master的管理下进行工作,一旦Master出现问题,系统就面临宕机的风险,ROS2实现了真正的分布式,不再有Master这个角色,借助一种全新的通信框架DDS,为所有节点的通信提供可靠保障。
软件API进行了重新设计:ROS1原有的接口已经无法满足需求,ROS2结合C++最新标准和Python3语言特性,设计了更具通用性的API,虽然导致原有ROS1的代码无法直接在ROS2中运行,但是尽量保留了类似的使用方法,同时提供了大量移植的说明。
编译系统进行了升级:ROS1中使用的rosbuild和catkin问题诸多,尤其是针对代码较多的大项目以及Python编写的项目,编译、链接经常会出错,ROS2对这些问题也进行了优化,重新优化后的编译系统叫做ament和colcon。
文章参考来源:https://www.jianshu.com/p/8109d56c557f
