德仓创机器人 Dechuang Robot 9.1机器人操作系统概述 理解ROS的四个关键要素 (2)R0S核心概念 ROS 。 Services and Parameters->服务与参数 设计思想 除了topic,ROS还提供另一种一对一的机制，也就是 Service/Client,当你需要直接与节点通信并获得应答时 将无法通过话题实现，这时需要使用该服务。 ROS Master->ROS管理器 Master向ROS系统中其他节点提供命名和注册服务，跟踪 核心工具 ROS R05 核心摄念 和记录话题的发布者和订阅者，使ROS节点之间能够相 互查找。一旦节点找到了彼此，就能建立一种点对点的 通信方式 Stacks and packages-->堆栈与功能包 ROS代码组织主要依靠功能包(Packag©)，是ROS中软件组织的基本形式， ROS 用于创建R0S程序。功能包含源代码和功能包请单(Manifest)。功能包 核心模块 清单提供关于功能包、许可信息、依赖关系、编译标志等的信息。功 能包请单是一个manifests..xml文件，通过这个文件能够实现对功能包 的管理。 12
9.1 机器人操作系统概述 12 理解ROS的四个关键要素 （2）ROS核心概念 ROS ROS 设计思想 ROS 核心概念 ROS 核心模块 核心工具 • Services and Parameters->服务与参数 除了topic，ROS还提供另一种一对一的机制，也就是 Service/Client，当你需要直接与节点通信并获得应答时 ，将无法通过话题实现，这时需要使用该服务。 • ROS Master->ROS管理器 Master向ROS系统中其他节点提供命名和注册服务，跟踪 和记录话题的发布者和订阅者，使ROS节点之间能够相 互查找。一旦节点找到了彼此，就能建立一种点对点的 通信方式 • Stacks and packages->堆栈与功能包 ROS代码组织主要依靠功能包(Package)，是ROS中软件组织的基本形式， 用于创建ROS程序。功能包含源代码和功能包清单(Manifest)。功能包 清单提供关于功能包、许可信息、依赖关系、编译标志等的信息。功 能包清单是一个manifests.xml文件，通过这个文件能够实现对功能包 的管理
德仓创机器人 Dechuang Robot 9.1机器人操作系统概述 理解ROS的四个关键要素 日酒用鱼Mesa家PN3网 O2最圆数A是Rsc0d网aPk球 ROS 司罐程过程调用Remoe Pr0000Ca时 设计思想 O井布式参数系使Dsbad par S间 孩心模块Cote Componer ROS ROS 核心工具 核心概念 专月工o-ne Too @可屋化工Aw限 e@工具Tools ROS 甲 核心模块
9.1 机器人操作系统概述 13 理解ROS的四个关键要素 （3）ROS核心模块 ROS ROS 设计思想 ROS 核心概念 ROS 核心模块 核心工具 ROS核心模块包括通信结构基础、机器人特性功能以及 工具集。 通信结构基础包括消息传递、记录和回放消息、远程过 程调用、分布式参数系统； 机器人特性功能包括标准机器人消息，机器人几何库， 机器人描述语言，抢占式远程过程调用，诊断，位置估 计、定位与导航； 工具集包括命令式工具、可视化工具以及图形化接口
德仓创机器人 Dechuang Robot 9.1机器人操作系统概述 理解ROS的四个关键要素 ROS (4)R0S核心工具 设计思想 ROS拥有很多第三方的核心工具的支持，或者说Package 。比较常见的是五个工具： 。 gazeb0三维仿真环境； OpenCV-计算机视觉库； PCL点云库； ROS ROS 核心工具 MoveIt!机械臂的规划控制库； 核心概念 Industrial工业上会用的库； ● MRPT一个非常好的机器人编程工具箱； The Orocos Project:实时控制库。 ROS常用命令工具包括： ROS rostopic (Topics) rosservice (Services) 、 rosnode 核心模块 (Nodes)、rosparam(Parameters)、rosmsg (Messages) rossrv (Services).和roswtf(General debugging)。 14
9.1 机器人操作系统概述 14 理解ROS的四个关键要素 （4）ROS核心工具 ROS ROS 设计思想 ROS 核心概念 ROS 核心模块 核心工具 ROS拥有很多第三方的核心工具的支持，或者说Package 。比较常见的是五个工具： • Gazebo三维仿真环境； • OpenCV计算机视觉库； • PCL点云库； • MoveIt！机械臂的规划控制库； • Industrial工业上会用的库； • MRPT一个非常好的机器人编程工具箱； • The Orocos Project实时控制库。 ROS常用命令工具包括： rostopic (Topics) 、 rosservice (Services) 、 rosnode (Nodes)、rosparam (Parameters)、rosmsg (Messages) 、rossrv (Services)和roswtf (General debugging)
德仓创机器人 Dechuang Robot 9.1机器人操作系统概述 理解ROS的四个关键要素 ROS (4)R0S核心工具 设计思想 ROS用的最多的可视化工具： Rqt集成图像交互界面； Rviz3D可视化工具。 核心工具 ROS ROS ROS具有非常强的数据存储/回放功能，也就是使用bag存 核心概念 储topic(例如现实中的传感器数据)，以后调用bag的topic数 据则不必每次都在现实中运行机器人，速度非常快。 ROS log:系统记录软件运行相关信息，便于以后的调试。 仿真环境由易到难主要有这三个：Turtlesim、ArbotiX、Gazebo。. ROS Turtlesim QT开发的2D轨迹显示界面，只能显示运动轨迹； 核心模块 Arbotiⅸ含有一个差速驱动机器人的rviz模拟器，机器人运动及topic数 据的3D显示，但不包含物理学引擎； gazebo功能齐全的3D物理模拟器。 15
9.1 机器人操作系统概述 15 理解ROS的四个关键要素 （4）ROS核心工具 ROS ROS 设计思想 ROS 核心概念 ROS 核心模块 核心工具 ROS用的最多的可视化工具： Rqt 集成图像交互界面； Rviz 3D可视化工具。 ROS具有非常强的数据存储/回放功能，也就是使用bag存 储topic(例如现实中的传感器数据)，以后调用bag的topic数 据则不必每次都在现实中运行机器人，速度非常快。 ROS log系统记录软件运行相关信息，便于以后的调试。 仿真环境由易到难主要有这三个：Turtlesim、ArbotiX、Gazebo。 Turtlesim QT开发的2D轨迹显示界面，只能显示运动轨迹； ArbotiX 含有一个差速驱动机器人的rviz模拟器，机器人运动及topic数 据的3D显示，但不包含物理学引擎； Gazebo 功能齐全的3D物理模拟器
德仓创机器人 Dechuang Robot 9.2机器人操作系统体系结构 ROS体系结构是指系统的组织架构，ROS项目的组织形式。按照层次分为文件系统级(FileSystem Level) 计算图级(Computation Graph Level)和开源社区级(Community Level)_。 ROS体系结构 ROS程序运行机制 程序文件的组织构建 程序的分布式管理 进程与进程 程序代码 开发人员共享 进程与系统间的通信 执行文件 知识、算法和代码 支持库的组织 计算图级 文件系统级 开源社区级 16
9.2 机器人操作系统体系结构 16 ROS体系结构是指系统的组织架构，ROS项目的组织形式。按照层次分为文件系统级(FileSystem Level) 、计算图级(Computation Graph Level)和开源社区级(Community Level) 。 开源社区级 ROS程序运行机制 进程与进程 进程与系统间的通信 ROS体系结构 计算图级 文件系统级 程序文件的组织构建 程序代码 执行文件 支持库的组织 程序的分布式管理 开发人员共享 知识、算法和代码