ROS(机器人操作系统)

ROS(机器人操作系统),第1张

现在还只是个草稿,后面会陆续更新改正,保证大家一看就会,绝对不废

只是帮助大家理解,很多知识点只是类比推理,是有错误的,哈哈,勿喷

蛮多人在学习ROS的时候,其实还是不太理解什么是ROS,为什么要去ROS,以及怎么样去学习ROS,我大二的时候开始接触到ROS,也经历过比较痛苦的一段时间,所以希望用这篇文章来帮助大家对ROS有一个较好的理解。

首先我们抛开ROS来说,如果我们要写一个程序,程序需要完成特定的功能,就拿C语言中的加法函数来说吧。我们定义了一个加法函数,输入两个整数最后返回两个整数的和,然后定义完函数以后,在main()函数里调用这个加法函数,就可以在键盘上输入两个整数,然后计算两个整数的和了。

那么问题来了   如果我要在别的程序需要使用加法函数所返回的值,应该怎么做呢?

一种方式  定义一个全局变量,将加法函数返回的值赋给这个全局变量,那么在一个工程文件下的程序都可以使用这个全局变量了,这就达到了其他程序使用这个变量的目的了

那么问题又来了,如果不是在同一个工程目录下的程序,要怎么样才能使用到这个加法函数的返回值呢?

一种方式  将第一个程序的加法返回值写到一个文档中,然后其他程序去读这个文件,这样也可以达到使用这个数据的目的了

上面的例子,想给大家传递的知识点就是  我们在写程序的时候,大多数人是只有一个main()函数的,也就是只有一个可执行文件,那么问题就来了,要是不同的main()函数之间需要相互使用对方的数据,那应该怎么办呢,这就引申出了程序与程序之间到交流问题,也就是通信问题。这也是ROS里面我个人觉得必须首先要搞清楚的问题。大家先理解到这个地方,然后往下看。

开始进入主题  到底什么是ROS,ROS就是Robot Operating System 的缩写,这大家都知道,对吧,翻译成中文也就是机器人操作系统,可是除了这个大家对操作系统是什么大家有了解过么,为什么需要操作系统,也就是操作系统能干什么,大家有简单的了解过么

操作系统(先空白,后面再填坑)

在了解操作系统以后,我们就可以开始分析我们的机器人操作系统了,话不多说,先放狗,不不不,先放图:

我们知道,操作系统本身也是一个软件,但是他的特殊之处在于能够完成对硬件的调配,而其他的应用软件,比如网易云,他如果想放歌,他需要打开播放器,是得需要操作系统去完成的,它本身没有这个能力去直接打开播放器,而是对操作系统说,大哥,能不能帮我打开一下播放器,求求你了,哈哈。

我们也知道,在win上安装了许许多多的软件,向上面的solidworks(三维制图软件),matalab(数据计算软件) QQ(聊天软件)   网易云 (听歌软件) 腾讯视频(播放软件)......

那么问题又来了  你能让你的扣扣去跟网易云说  我想听歌,然后网易云就会打开播放么,当然你要是杠杆定理学得好,那我认了,哈哈,大多数人是应该是觉得这应该不可以,因为扣扣怎么跟网易云通信嘛,对吧。

所以我们安装在win上的各个软件只负责自己的问题,不会跟其他的软件有过多的交流。

哈哈,所以我有了一个大胆的想法,让我的电脑同时登录3个扣扣,那么这三个扣扣总该可以相互发消息了吧,没错,这就是我想要讲的东西,我只在我的电脑上安装三个软件 也就是3个扣扣软件,他们肯定是可以相互交流的。因为他们是同一类软件。

是的,ROS也是这么干的,在ROS上也安装了向扣扣这样的可执行程序,只不过在ROS中换了个说法,可执行程序叫做节点,这应该不拿理解吧。要记住在ROS上安装了许许多多的软件哦,也就是许许多多的可执行程序,也就是许许多多的节点,如果你现在理解了节点是什么了,那么恭喜你,已经迈出了一小步了,你说巧不巧,安装在ROS上的这些程序,它还可以相互通信,也就是相互交流,哈哈。

好了,理解到这一步呢就理解了节点是个什么东西了。

下面又开始了一个新的例子,我们的手机上有一个扣扣,我们需要和其他人聊天对吧,那么你知道你要和别人聊天需要先做什么么,你肯定说,登录账号加好友啊,不对的,首先要做的就是把腾讯的服务器打开,不然你登录不上去的,也就是说,腾讯的服务器不打开,你是登录不上扣扣的,只不过这一步不是我们操作的,人家的服务器他已经给我门打开了,然后我们再登录扣扣,想一下,我们在登录的时候,做了什么,对吧,大家都知道,我们也就是输入账号密码就可以登录了吧对吧,这个过程呢就是向腾讯的服务器注册自己的信息,告诉腾讯服务器,我上线了,然后腾讯服务器就把你加入到注册表中,里面包含了你的一些信息,你想要和别人连天,那么别人是不是也要跟你一样,也要先登录,过程和你的一样,所以这个时候,腾讯服务器那边是已经有了你和你想要聊天的对象的一些信息的,比如ip地址之类的东西,这样,你想发消息给你的朋友(后面再填坑)

类比一下 服务器 就相当于ROS里面的ros master

只不过这个rosmaster需要我们自己开启而已。

事实上,ros并不是一个操作系统,他并不能直接运行在硬件之上,只不过他把硬件做了一个给操作系统的接口  和网易云一样   网易云大不了就使用一个喇叭呗,只不过ros使用了太多的硬件,比如激光雷达,相机,编码器,imu等等。

因此ROS本身也就是一个软件,和qq一样,运行在操作系统之上,所不同的是,在ROS上又可以安装许许多多的同类软件,这些安装在ROS上的程序(节点)之间可以按照ROS所规定的通讯机制进行相互交流通讯。比如激光雷达节点(程序)通过ROS提供的接口,让操作系统把激光数据传上来,交给建图所需要的Gmapping节点使用,然后Gmaping节点把所构建的地图给move_base节点使用,move_base节点的输入是一个速度和角度的命令,先由move_base下发给ros,然后ros下发给操作系统,然后操作系统调用硬件,在这里是电机,让电机按照ROS下发的速度的角速度进行运动.

大家应该会有一点点理解了吧

总结下  就是ros是一个类似于win上的一个软件,但是这个软件上又安装了很多软件,在ros上安装的这些软件可以相互通信,然后可以借助ROS,去调用操作系统去调用硬件。

这就是为什么我们每次想要聊天的时候,需要先打开qq这个软件,也就是我们想要用ROS的时候,先运行roscore这个命令打开ROS了吧

接下来是 

ros中的通讯方式

ros中的一些工具

ros中的一些已经有了的功能包(算法)

慢慢写,不着急

首先ROS的性能绝对可以比美思科华为的,因为硬件配置本身是可变的,既然自机配置是可变的,那么可以用高端的硬件来组装ROS,这样单论硬件性能上可以比美思科华为,当然这只是说硬件性能上,但ROS存在一些缺点就是和有些网络设备兼容性比较差,如:某型号的NAS和某些三层交换机,我司有台NAS用ROS做了VPN以后某些ISP线路的用户无法下载,但VPN做法没错,因为其他内网服务器都可以下载,如果说是配置问题,但光纤用户又没问题,只是有ADSL的用户无下载,更换企业路由以后已解决,而我朋友也试过用三层交换机配合ROS出现路由不兼容情况,配置和之前的主路由是一样的,但ROS不兼容这种拓扑,所以最后只能改变三层交的配置方法,而本身ROS上手比较难,要求有一定的网络基础,这也是一个问题。

当然无论什么软路由本身都存在一些硬路由比不上的地方,这就是性价比,一台ROS连机带系统也只几百元(一般的配置),带一百来台都没问题,但同档次的硬路由则需好几千元,这样可以为部分企业节省成本,但换来的是功耗方面的加大,但当然,功耗方面本身取决于硬件配置,如果配置高功耗相对也对也会高,这是无可避免的。最后建议楼主想清楚自己想要的是什么类型的网络,如果是想节省成本,而你本身又有一定的网络技术基础的话,那可以用ROS,再者如果你是想要一个对网络设备优化良好,稳定的网络,建议你用企业路由较好。


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