ROS通信是ROS的核心之一。

一、基本概念

• 節(jié)點(diǎn)（Node）
  • 一個(gè)節(jié)點(diǎn)就表示一個(gè)進(jìn)程
  • 多節(jié)點(diǎn)、端到端、分布式通信機(jī)制
• 消息（Message）
  • 節(jié)點(diǎn)之間通過訂閱和發(fā)布傳遞的數(shù)據(jù)
  • 可以使用ROS提供的消息類型，也可以使用 .msg 文件自定義消息類型
• 話題（Topic）
  • 消息通過發(fā)布/訂閱（Publish/Subscribe）方式傳遞
  • 發(fā)布者節(jié)點(diǎn)（Talker）針對一個(gè)給定的話題發(fā)布消息，訂閱者節(jié)點(diǎn)（Listener）訂閱某個(gè)話題及其特定數(shù)據(jù)
  • 話題通信是【異步通信】
  • 無反饋，有緩沖，弱實(shí)時(shí)，節(jié)點(diǎn)關(guān)系多對多，適于數(shù)據(jù)傳輸
• 服務(wù)（Service）
  • 基于服務(wù)器/客服端（Sercer/Client）模型
  • 可以使用 ROS 提供的服務(wù)類型，也可以使用 .srv 文件自定義
  • 服務(wù)通信是【同步通信】
  • 有反饋，無緩沖，強(qiáng)實(shí)時(shí)，節(jié)點(diǎn)關(guān)系一對多，適于邏輯處理
• 節(jié)點(diǎn)管理器（ROS Master）
  • 統(tǒng)籌管理所有節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間的查找、連接等
  • 為系統(tǒng)提供參數(shù)服務(wù)器，管理全局參數(shù)
  • 節(jié)點(diǎn)管理器也體現(xiàn)了ROS的弊端：ROS Master 如果 broken down，整個(gè)系統(tǒng)將崩潰

二、通信原理

ROS可以形象的描述為一個(gè)工廠的運(yùn)行機(jī)制，創(chuàng)建好一個(gè)工作空間(workspace)就像一個(gè)工廠，工廠里又有好多個(gè)生產(chǎn)車間，每個(gè)功能包（pkg）看作是一個(gè)生產(chǎn)車間，每個(gè)生產(chǎn)車間又有好多工人在配合，每個(gè)節(jié)點(diǎn)（node）看作是一個(gè)工人，節(jié)點(diǎn)是又是可執(zhí)行程序的最小單位，工人們之間相互溝通通過消息（mesage）來完成。

ROS中的通信方式有四種，話題、服務(wù)、參數(shù)服務(wù)器、動(dòng)作庫。常用前三種。

2.1? 話題通信

對于實(shí)時(shí)性、周期性的消息，使用topic來傳輸是最佳的選擇。topic是一種點(diǎn)對點(diǎn)的單向通信方式，這里的“點(diǎn)”指的是node，也就是說node之間可以通過topic方式來傳遞信息。topic要經(jīng)歷下面幾步的初始化過程：首先，publisher節(jié)點(diǎn)和subscriber節(jié)點(diǎn)都要到節(jié)點(diǎn)管理器進(jìn)行注冊，然后publisher會(huì)發(fā)布topic，subscriber在master的指揮下會(huì)訂閱該topic，從而建立起sub-pub之間的通信。注意整個(gè)過程是單向的。

舉個(gè)例子，有一個(gè)軟件叫今日頭條，你喜歡看汽車類的新聞，這個(gè)“汽車類的新聞”就是話題。今日頭條軟件就經(jīng)常給你推送這個(gè)話題的內(nèi)容，當(dāng)你打開的時(shí)候就會(huì)看到，也就是“訂閱”。

再舉個(gè)例子，你喜歡聽FM90.8安徽交通廣播的《青春集結(jié)號》節(jié)目，電臺(tái)那邊就是發(fā)布者，你打開收音機(jī)調(diào)到這個(gè)頻道就是

2.2? ?服務(wù)通信

service服務(wù)通訊機(jī)制是一種雙向同步數(shù)據(jù)傳輸模式。基于客戶端/服務(wù)器模型，兩部分通信數(shù)據(jù)類型：一個(gè)用于請求，一個(gè)用于應(yīng)答，類似web服務(wù)器。

舉個(gè)例子，就像是你打10086客服電話查話費(fèi)，打過去就是客戶端發(fā)出請求，客服給你回復(fù)就是服務(wù)端產(chǎn)生響應(yīng)。

?2.3 參數(shù)服務(wù)器

??????? 在機(jī)器人系統(tǒng)中，參數(shù)傳遞十分重要，機(jī)器人工作時(shí)，我們有需要對機(jī)器人的參數(shù)（如傳感器參數(shù)、算法的參數(shù)）進(jìn)行設(shè)置。有些參數(shù)（如機(jī)器人的輪廓、傳感器的高度）在機(jī)器人啟動(dòng)時(shí)就設(shè)定好就行了，有些參數(shù)則需要?jiǎng)討B(tài)改變（特別是在調(diào)試的時(shí)候）。無論是傳感器的設(shè)置，還是控制參數(shù)的調(diào)整，都需要留出方便的參數(shù)調(diào)試接口。ROS提供了參數(shù)服務(wù)器來滿足這一需求，我們可以將參數(shù)設(shè)置在參數(shù)服務(wù)器，在需要用到參數(shù)的時(shí)候再從參數(shù)服務(wù)器中獲取。使用參數(shù)服務(wù)器配置系統(tǒng)的參數(shù)，是全局可見的，方便我們檢索和更改系統(tǒng)的配置狀態(tài)。

? ? ? ? 相當(dāng)于把參數(shù)都放到一個(gè)容器中，需要的時(shí)候從中取。參數(shù)共享。就像共享單車，單車都是參數(shù)，需要的時(shí)候進(jìn)行掃碼使用。作為管理者，可能也會(huì)投放新的參數(shù)，或者刪除一些舊的參數(shù)。

?

參考文章：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/90425611?from_voters_page=true

https://www.pianshen.com/article/14831374014/

https://blog.csdn.net/sunlin972913894/article/details/103556936

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的6th ROS通信机制概述的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。