ROS通信是ROS的核心之一。

一、基本概念

• 節點（Node）
  • 一個節點就表示一個進程
  • 多節點、端到端、分布式通信機制
• 消息（Message）
  • 節點之間通過訂閱和發布傳遞的數據
  • 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）
  • 消息通過發布/訂閱（Publish/Subscribe）方式傳遞
  • 發布者節點（Talker）針對一個給定的話題發布消息，訂閱者節點（Listener）訂閱某個話題及其特定數據
  • 話題通信是【異步通信】
  • 無反饋，有緩沖，弱實時，節點關系多對多，適于數據傳輸
• 服務（Service）
  • 基于服務器/客服端（Sercer/Client）模型
  • 可以使用 ROS 提供的服務類型，也可以使用 .srv 文件自定義
  • 服務通信是【同步通信】
  • 有反饋，無緩沖，強實時，節點關系一對多，適于邏輯處理
• 節點管理器（ROS Master）
  • 統籌管理所有節點，進行節點間的查找、連接等
  • 為系統提供參數服務器，管理全局參數
  • 節點管理器也體現了ROS的弊端：ROS Master 如果 broken down，整個系統將崩潰

二、通信原理

ROS可以形象的描述為一個工廠的運行機制，創建好一個工作空間(workspace)就像一個工廠，工廠里又有好多個生產車間，每個功能包（pkg）看作是一個生產車間，每個生產車間又有好多工人在配合，每個節點（node）看作是一個工人，節點是又是可執行程序的最小單位，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、參數服務器、動作庫。常用前三種。

2.1? 話題通信

對于實時性、周期性的消息，使用topic來傳輸是最佳的選擇。topic是一種點對點的單向通信方式，這里的“點”指的是node，也就是說node之間可以通過topic方式來傳遞信息。topic要經歷下面幾步的初始化過程：首先，publisher節點和subscriber節點都要到節點管理器進行注冊，然后publisher會發布topic，subscriber在master的指揮下會訂閱該topic，從而建立起sub-pub之間的通信。注意整個過程是單向的。

舉個例子，有一個軟件叫今日頭條，你喜歡看汽車類的新聞，這個“汽車類的新聞”就是話題。今日頭條軟件就經常給你推送這個話題的內容，當你打開的時候就會看到，也就是“訂閱”。

再舉個例子，你喜歡聽FM90.8安徽交通廣播的《青春集結號》節目，電臺那邊就是發布者，你打開收音機調到這個頻道就是

2.2? ?服務通信

service服務通訊機制是一種雙向同步數據傳輸模式。基于客戶端/服務器模型，兩部分通信數據類型：一個用于請求，一個用于應答，類似web服務器。

舉個例子，就像是你打10086客服電話查話費，打過去就是客戶端發出請求，客服給你回復就是服務端產生響應。

?2.3 參數服務器

??????? 在機器人系統中，參數傳遞十分重要，機器人工作時，我們有需要對機器人的參數（如傳感器參數、算法的參數）進行設置。有些參數（如機器人的輪廓、傳感器的高度）在機器人啟動時就設定好就行了，有些參數則需要動態改變（特別是在調試的時候）。無論是傳感器的設置，還是控制參數的調整，都需要留出方便的參數調試接口。ROS提供了參數服務器來滿足這一需求，我們可以將參數設置在參數服務器，在需要用到參數的時候再從參數服務器中獲取。使用參數服務器配置系統的參數，是全局可見的，方便我們檢索和更改系統的配置狀態。

? ? ? ? 相當于把參數都放到一個容器中，需要的時候從中取。參數共享。就像共享單車，單車都是參數，需要的時候進行掃碼使用。作為管理者，可能也會投放新的參數，或者刪除一些舊的參數。

?

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

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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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