电子神越女学 人 智能机器人原理与实践 机器人操作系统 骆德渊博士、教投 电子科技大学机械与电气工程学院副院长 电子科技大学机器人队总教练
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德仓创机器人 Dechuang Robot 9.机器人操作系统(R0S) 主要内容 机器人操作系统ROS概述 ROS体系架构 ROS通信机制 ROS核心工具 5 ROS坐标变换(TF) 6 ROS开发接口 ROS机器人定位与建图SLAM ROS机器人导航与路径规划Navigation 3
9.机器人操作系统(ROS) 3 主要内容 2 ROS体系架构 1 机器人操作系统ROS概述 3 ROS通信机制 4 ROS核心工具 5 ROS坐标变换(TF) 6 ROS开发接口 7 ROS机器人定位与建图SLAM 8 ROS机器人导航与路径规划Navigation
德仓创机器人 Dechuang Robot 9.1机器人操作系统概述 ROS(ROBOT OPERATION SYSTEM)是一个适用于机器人的开源的次级操作系统。？ 它提供类似操作系统所提供 的功能，包括硬件抽象、底层设备控制、常用函数的实现、进程间消息传递以及包管理；提供用于获取、编译、编 写、跨计算机运行代码所需的工具和库函数；采用的是松耦合点对点进程网络，目前支持Ubuntu.系统、MacOS X 、ROS2.0支持Windows。由框架、工具、功能和社区四个部分组成。 (1)框架（基础结构--通讯机制） (3)功能(package) 分布式 控制 ·节点：ROS中用节点表示进程，即Node 规划 硬件抽象 底层设 。 分布式架构优点扩展性好，软件复用率高 视觉 备控制 进程管理 建图 ·进程通信 进程间消 (2)工具（调试） 常用函 (4)社区 息传递 包管理 数实现 仿真 软件包管理 数据可视化 教程 ROS机器人操作系统 图形界面 文档 ·数据记录
9.1 机器人操作系统概述 4 硬件抽象 底层设 备控制 常用函 数实现 进程间消 息传递 包管理 ROS机器人操作系统 ROS（ROBOT OPERATION SYSTEM）是一个适用于机器人的开源的次级操作系统。它提供类似操作系统所提供 的功能，包括硬件抽象、底层设备控制、常用函数的实现、进程间消息传递以及包管理；提供用于获取、编译、编 写、跨计算机运行代码所需的工具和库函数；采用的是松耦合点对点进程网络，目前支持Ubuntu系统、MacOS X 、 ROS 2.0支持Windows。由框架、工具、功能和社区四个部分组成。 (1) 框架(基础结构---通讯机制) •分布式 • 节点: ROS中用节点表示进程,即Node • 分布式架构优点:扩展性好,软件复用率高 •进程管理 •进程通信 (2) 工具(调试) •仿真 •数据可视化 •图形界面 •数据记录 (3) 功能(package) •控制 •规划 •视觉 •建图 (4) 社区 •软件包管理 •教程 •文档
德仓创机器人 Dechuang Robot 9.1机器人操作系统概述 ROS的优势 ROS设计目标是在机器人研发领域提高代码复用率。ROS是 (1)松散耦合的机制方便机器人软件 一种分布式处理框架（又名Nodes)。可执行文件能被单独设计 框架的组织； (即节点)，并且在运行时松散耦合。这些过程可以封装到数 (2)最丰富的机器人功能库，方便快 据包(Packages)和堆栈(Stacks)中，以便于共享和分发。ROS 速搭建原型； (3)非常便利的数据记录、分析、仿 还支持代码库的联合系统。使得协作亦能被分发。这种从文 真工具，方便调试； 件系统级别到社区一级的设计让独立地决定发展和实施工作 (4)学界和产业界的标准，方便学习 成为可能。 和交流； ROS运行架构是一种使用ROS通信模块实现模块间P2P的松耦 (5)R0S使用了BSD许可证，这是一个 合的网络连接的处理架构，它执行若干种类型的通讯，包括 非常宽松的开放许可证，允许在商业 基于服务的同步RPC(远程过程调用)通讯、基于Topic的异步 和闭源产品使用，这对于开发产品的 数据流通讯，还有参数服务器上的数据存储。ROS本身没有实 创业公司是比较重要的一点； 时性
9.1 机器人操作系统概述 5 ROS设计目标是在机器人研发领域提高代码复用率。ROS是 一种分布式处理框架(又名Nodes)。可执行文件能被单独设计 (即节点)，并且在运行时松散耦合。这些过程可以封装到数 据包(Packages)和堆栈(Stacks)中，以便于共享和分发。ROS 还支持代码库的联合系统。使得协作亦能被分发。这种从文 件系统级别到社区一级的设计让独立地决定发展和实施工作 成为可能。 ROS运行架构是一种使用ROS通信模块实现模块间P2P的松耦 合的网络连接的处理架构，它执行若干种类型的通讯，包括 基于服务的同步RPC(远程过程调用)通讯、基于Topic的异步 数据流通讯，还有参数服务器上的数据存储。ROS本身没有实 时性。 ROS的优势 （1）松散耦合的机制方便机器人软件 框架的组织； （2）最丰富的机器人功能库，方便快 速搭建原型； （3）非常便利的数据记录、分析、仿 真工具，方便调试； （4）学界和产业界的标准，方便学习 和交流； （5）ROS使用了BSD许可证，这是一个 非常宽松的开放许可证，允许在商业 和闭源产品使用，这对于开发产品的 创业公司是比较重要的一点；
德仓创机器人 Dechuang Robot 9.1机器人操作系统概述 ROS的优势 ROS的四大特点 (6)R0S是最庞大的使用者群体，是事实上的机器人标 (1)点对点设计 准，2016年R0S大会数据显示，目前在使用操作系统做 开发的人员用户超过35万，其中活跃用户美国第一位， 中国第二位，ROS WIKI社区(http://wiki.ros.org)。 (7)在学术研究领域，基本上机器人算法都会给出ROS camera 版本的源程序； global map map vision (8)企业界：目前已经有很多机器人公司采用了0S系 统来开发一些应用于全新市场的产品，如ClearPath、 WIFI planning Rethink、Unbounded、Neurala、Blue River、Bigi; Server camera (9)Nvidia、博世、高通、英特尔、宝马以及大疆等 map vision 大公司也纷纷推出ROS接口
9.1 机器人操作系统概述 6 ROS的四大特点 （6）ROS是最庞大的使用者群体，是事实上的机器人标 准，2016年ROS大会数据显示，目前在使用操作系统做 开发的人员用户超过35万，其中活跃用户美国第一位， 中国第二位，ROS WIKI社区(http://wiki.ros.org/ )。 （7）在学术研究领域，基本上机器人算法都会给出ROS 版本的源程序； （8）企业界：目前已经有很多机器人公司采用了ROS系 统来开发一些应用于全新市场的产品，如ClearPath、 Rethink、Unbounded、Neurala、Blue River、Big-i； （9）Nvidia、博世、高通、英特尔、宝马以及大疆等 大公司也纷纷推出ROS接口。 ROS的优势 （1）点对点设计