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本文转载自微信公众号「大数据DT」欧博在线，作家张虎  。转载本文请计议大数据DT公众号。

一ROS简介

可能好多入门者听到机器东谈主操作系统，就被“操作系统”几个字吓住了。其实马虎点说，ROS便是一个分散式的通讯框架，匡助重要程度之间更浅显地通讯。

一个机器东谈主平凡包含多个部件，每个部件王人有配套的甩手重要，以杀青机器东谈主的畅通与视听功能等。那么要合作一个机器东谈主中的这些部件，或者合作由多个机器东谈主组成的机器东谈主集群，怎样办呢?这时就需要让分散的部件好像互重叠信，在多机器东谈主集群中，这些分散的部件还分散在不同的机器东谈主上。处分这种分散式通讯问题恰是ROS的瞎想初志。

跟着越来越多的东谈主参与ROS开发及源码孝顺，社区知道出大宗的第三方器具和实用开源软件包，使ROS变成当今的边幅。

一个常常让入门者困惑的场所是，学会了ROS便是学会机器东谈主开发了吗?虽然不是，严格意旨上讲ROS仅仅一套通讯框架辛苦，机器东谈主中的多样算法和应用重要已经是用C++、Python等常见编程话语进行开发的。

1. ROS的性能特质

在负责学习ROS之前，先先容ROS的几个性情，即元操作系统、分散式通讯机制、松耦合软件框架、丰富的开源功能库等，来帮各人莳植一些理性的意识。

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ROS是一个机器东谈主鸿沟的元操作系统。也便是说，它并不是实在意旨上的操作系统，其底层的任务调遣、编译、开垦驱动等如故由它的原生操作系统Ubuntu Linux完成。

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ROS实质上是运行在Ubuntu Linux上的亚操作系统，或者说软件框架，但提供硬件概括、函数调用、程度顾问这些肖似操作系统的功能，也提供用于获得、编译、跨平台的函数和器具。

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ROS的中枢念念想便是将机器东谈主的软件功能作念成一个个节点，节点之间通过彼此发送音书进行同样。这些节点不错部署在归拢台主机上，也不错部署在不同主机上，致使还不错部署在互联网上。ROS齐集通讯机制中的主节点(master)负责对齐集中各个节点之间的通讯经过进行顾问调遣，同期提供一个用于树立齐集中全局参数的职业。

ROS是松耦合软件框架，应用分散式通讯机制杀青节点间的程度通讯。ROS的软件代码以松耦合方式组织，开发经过机动，顾问爱戴浅显。

ROS具有丰富的开源功能库。ROS是基于BSD(Berkeley Software Distribution，伯克利软件刊行)公约的开源软件，允许任何东谈主修改、重用、重发布以及在交易和闭源居品中使用欧博在线，使用ROS好像快捷地搭建我方的机器东谈主原型。

2. ROS的刊行版块

与Linux刊行版肖似，ROS刊行版内置了一系列常勤勉能包，行将ROS系统打包装置到原生系统中。ROS当先是基于Ubuntu系统开发的，ROS的刊行版真称呼也和Ubuntu聘请了同样的划定，即版真称呼由两个同样首字母的英文单词组成，版块首字母按字母表递加划定登第，图1-1展示了ROS的一些主要版块。

▲图1-1 ROS的主要版块

3. ROS的学习门径

要想学好以及用好ROS，需要进行大宗的现实操作。因此在快速了解ROS的中枢观念和编程范式后，就要集合大宗的实质神志来长远交融ROS。学会用正确的方式处分问题，能帮你更快地进步才略。ROS的学习资源主要有以下几个。

网站无法访问 官网：www.ros.org 源码：github.com Wiki：wiki.ros.org 问答：answers.ros.org 二ROS系统架构

装置完ROS后，好多一又友应该迫不足待想立马运行写重要。由于ROS的架构相比复杂，为了后头容易交融遭受的多样观念，这里先计议一下ROS的系统架构，好让各人对ROS中的多样观念有全面性把控。按照官方的说法，不错分别从谋划图、文献系统和开源社区视角来交融ROS架构。

1. 从谋划图视角交融ROS架构

ROS中可实行重要的基本单元叫节点(node)，节点之间通过音书机制进行通讯，这么就组成了一张网状图，也叫谋划图，如图1-3所示。

▲图1-3 ROS的谋划图结构

节点是可实行重要，平凡也叫程度。ROS功能包中创建的每个可实行重要在被启动加载到系统程度中后，便是一个ROS节点，如图1-3中的节点1、节点2、节点3等。

节点之间通过收发音书进行通讯，音书收发机制分为话题(topic)、职业(service)和动作(action)三种，如图1-3中的节点2与节点3、节点2与节点5聘请话题通讯欧博在线，节点2与节点4聘请职业通讯，节点1与节点2聘请动作通讯。谋划图中的节点、话题、职业、动作王人要有独一称呼动作标志。

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ROS应用节点将代码和功能解耦，进步了系统的容错性和可人戴性。是以最佳让每个节点王人具有特定的单一功能，而不是创建一个包罗万象的广阔节点。如果用C++编写节点，需要用到ROS提供的roscpp库;如果用Python编写节点，需要用到ROS提供的rospy库。

音书是组成谋划图的关键，包括音书机制和音书类型两部分。音书机制有话题、职业和动作三种，每种音书机制中传递的数据王人具有特定的数据类型(即音书类型)，音书类型可分为话题音书类型、职业音书类型和动作音书类型。音书机制和音书类型将在1.5节中张开涵养。

数据包(rosbag)是ROS中罕见用来保存和回放话题中数据的文献，不错将一些难以齐集的传感器数据用数据包录制下来，然后反复回放来进行算法性能调试。

参数职业器好像为扫数这个词ROS齐集中的节点提供便于修改的参数。参数不错以为是节点中可供外部修改的全局变量，有静态参数和动态参数。静态参数一般用于在节点启动时树立节点职责模式;动态参数不错用于在节点运行时动态树立节点或改革节点职责景象，比如电机甩手节点里的PID甩手参数。

主节点负责各个节点之间通讯经过的调遣顾问。因此主节点必须要起头启动，不错通过roscore敕令启动。

2、排列三5码组六统计：截止第2023152期，排列三已开出了6573期奖号了，其中组六号码出现了4678次，组三出现了1824次，豹子出现了71次。

第一位杀号：上期第一位奖号为3，第一位奖号3历史上出现655次，前100次该位开出奖号3之后，下期号码0-9出现次数从高到底分别为：号码8→15次，2→14次，3、4→12次，0→10次，7→9次，1、6→8次，5、9→6次。

2. 从文献系统视角交融ROS架构

ROS重要的不同组件要放在不同的文献夹中，这些文献夹字据不同的功能对文献进行组织，这便是ROS的文献系统结构，如图1-4所示。

▲图1-4 ROS的文献系统结构

职责空间是一个包含功能包、编译包和编译后可实行文献的文献夹，用户不错字据我方的需要创建多个职责空间，在每个职责空间中开发不同用途的功能包。在图1-4中，咱们创建了一个名为catkin_ws的职责空间，其中包含src、build和devel三个文献夹。

src文献夹放弃各个功能包和树建功能包的CMake树立文献CMakeLists.txt。这里讲明一下，由于ROS中的源码聘请catkin器具进行编译，而catkin器具又基于CMake技能，是以咱们在src源文献空间和各个功能包中王人会见到一个CMake树立文献CMakeLists.txt，这个文献起到树立编译的作用。 build文献夹放弃编译CMake和catkin功能包时产生的缓存、树立、中间文献等。 devel文献夹放弃编译好的可实行重要，这些可实行重要是不需要装置就能凯旋运行的。一朝功能包源码编译和测试通事后，不错将这些编译好的可实行文献凯旋导出与其他开发东谈主员分享。

功能包是ROS中软件组织的基本边幅，具有创建ROS重要的最小结构和最少内容，它包含ROS节点源码、剧本、树立文献等。

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ROS是开源软件，各个孤立的齐集社离别享和孝顺软件及教程，酿成了强盛的ROS开源社区，如图1-5所示。

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▲图1-5 ROS的开源社区结构

ROS的发展依赖于开源和分享的软件，这些代码由不同的机构分享和发布，比如GitHub源码分享、Ubuntu软件仓库发布、第三方库等。ROS的官方wiki是要紧的文档计议社区，在内部不错很浅显地发布与修改相应的文档页面。ROS的answer主页里有大宗ROS开发者的发问和恢复，对ROS开发中遭受的多样问题的计议很活跃。

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对于作家：张虎，深圳市睿念念智行科技有限公司CEO。曾赴任于深圳市智能机器东谈主研究院，主捏机器东谈主自主导航方面的研究神志。职责时刻以网名“小虎哥哥爱学习”在知乎、CSDN、bilibili等平台创作了大宗机器东谈主SLAM导航联系的优质博客著述及视频教程，深受广博网友的喜欢。他对强东谈主工智能的研究相等感酷爱，并勤勉于将具有先进智能的机器东谈主进行产业化落地。

 

本文摘编自《机器东谈主SLAM导航：中枢技能与实战》，经出书方授权发布。(ISBN：9787111697428)