ROS機器人學習小結

ROS機器人學習小結Ros簡介ROS是一個用于編寫軟件的靈活框架，它集成了大量的工具、庫、協(xié)議，提供了類似操作系統(tǒng)提供所提供的功能，包括硬件抽象描述、底層驅動程序管理、共用功能的執(zhí)行、程序間的消息傳遞、程序發(fā)行包的管理，可以極大的簡化繁雜多樣的機器人平臺下的復雜任務創(chuàng)建與穩(wěn)定行為控制。在短短幾年里，ROS得到了廣泛的應用，各大機器人平臺幾乎都支持ROS框架，如Pioneer、AldebaranNao、TurtleBot'LegoNXT、Asctecquadrotor等。同時，開源社區(qū)內的ROS功能包呈指數(shù)級增長，涉及的應用鄰域包括輪式機器人、人形機器人、工業(yè)機器人、農(nóng)業(yè)機器人等。1.1ROS的設計目標。ROS的設計目標是提高機器人研發(fā)中的軟件復用率，所以它被設計成為一種分布式結構，使得框架中的每個功能模塊都能被單獨設計、 編譯,并且在運行時以松散耦合的方式結合在一起。而且ROS中的功能模塊都封裝于獨立的功能包(Package)，便于在社區(qū)中共享與分發(fā)。1-2ROS的特點ROS核心一一分布式網(wǎng)絡，使用Tcp/ip的通信方式，實現(xiàn)模塊間點對點的松耦合連接，可以執(zhí)行若干類型的通信，包括基于話題的(Topic)的異步數(shù)據(jù)流通信，基于服務(service)的同步數(shù)據(jù)流通信，還有參數(shù)服務器上的數(shù)據(jù)存儲等(1)點對點的設計在ROS中，每一個進程都以一個節(jié)點的形式運行，可以分布于多個不同的主機。傳送到接收節(jié)點。這種點對點的設計可以分散定位、導航等功能帶來的實時計算壓力，適應多機器人的協(xié)同工作。多語言支撐Python、C++、Java、Octave、LISP等架構精簡、集成度高在已有的機器人應用中，軟件的復用性是一個巨大的問題。很多的驅動程序、應用算法、功能模塊在設計時過于混亂，導致其很難在其他機器人或應用中進行移植和二次開發(fā)。而 ROS框架具有模塊化特點使得每個功能節(jié)點可以進行單獨編譯，并且使用統(tǒng)一的消息接口讓模塊的移植、復用更加便捷。組織化工具包豐富移動機器人的開發(fā)往往需要一些友好的可視化工具和仿真軟件， ROS采用組件的方法將這些工具和軟件集成到系統(tǒng)中可以作為一個組件直接使用。例如 3D可視化工具rvk,開發(fā)者可以根據(jù)ROS定義的接口在其顯示機器人3D模型、周圍環(huán)境地圖、機器人導航路線等消息。此外， ROS中還有消息查看工具、物理仿真環(huán)境等組件，提高了機器人開發(fā)的效率。免費并且開源ROS遵照的BSD許可給使用者較大的自由，允許其修改和重新發(fā)布其中的應丿II代碼，共至町以進行商業(yè)化的丿I：發(fā)和銷售omaster:(1)master:(1)每個node啟動時都要向master注冊。(2)管理node之間的通信node:(1)ROS的進程。(2)pkg里的可執(zhí)行文件運行的實例(運行C++、python、shell腳本等可執(zhí)行文件，加載到內存中，就成為一個 ROS進程，即一個node)通信方式topic通信ros中的異步通信方式機制通信node之間通過publish-subscribenodeA和nodeB發(fā)布和訂閱并不同步機制通信多個node可以發(fā)布信息給同一Topic,多個node可以訂閱同一Topic的信息service通信topic通信占用計算資源，node不停的發(fā)布信息和接受信息。serviceROS中的同步通信方式Node之間可以通過request-reply方式通信rosnodeinfo/cmd_vel_mux//rosnodeinfo/cmd_vel_mux//查看node的詳細信息。（速度選擇器發(fā)布topicparameterserver啟動ros時自動啟動參數(shù)服務器存儲各種參數(shù)和配置的字典可以用命令行l(wèi)aunch文件和node讀寫Key/rosdistro/rosversion/use_sim_timeValue'kinetic''1.127true般將不常改變的參數(shù)和配置寫入?yún)?shù)服務器內rosparamlist//列出當前所有的參數(shù)rosparamgetparam_key〃 顯示莫個參數(shù)的值(gazebo_gui/gravity_z)(4)Action通信類似service，帶有狀態(tài)反饋的通信方式通常用在長時間、可搶占的任務中(例如小車導航、機械臂運動)fActionAgoalraction??cancelservicestatusresultfeedback丿.示例J(1)masterandnoderoslaunchrobot_sim_demorobot_spawrdaunch// 打開示例rosnodelist//顯示明B些node運行訂閱的topis提供兩個服務）(2)topic通信roslaunchrobot_sim_demorobot_spawrulaunch// 打開示例rosrunimage_viewimage_view image:=/camera/rgb/image_raw/ //顯示/camera/rgb/image_raw中的信息rosrunrobot_sim_demorobot_keyboard_teleop.py//運行Python腳本，控制小車運動rostopiclist//哪些topicrostopicinfo/camera/rgb/image_raw// 查看該topic的信息rostopicinfo/cmd_vel//查看該topic的信息(3)service通信rosservicelistrosserviceinfo/gazebo/deletejight" 提供的服務信息rossrv