ROS 介绍

ROS是用于机器人的开源的元操作系统。它提供了操作系统应有的服务，包括硬件抽象、低级设备控制、常用功能的实现、进程之间的消息传递以及包管理。它也提供用于获取、编译、编写、和跨计算机运行代码所需的工具和库函数。

ROS 运行时的“graph”是一种基于ROS通信基础结构的松耦合点对点进程网络。ROS实现了几种不同的通信方式，包括基于同步RPC样式通信的服务（services）机制，基于异步流媒体数据的话题（topics）机制以及用于数据存储的参数服务器。

ROS并不是一个实时的框架，但ROS可以嵌入实时程序。Willow Garage的PR2机器人使用了一种叫做 pr2_etherCAT 的系统来实时发送或接收 ROS 消息。ROS还可以与Orocos 实时工具包无缝集成。

1 ros 的设计目标和特点

很多人都在问“ROS与其它机器人软件平台有什么不同？”这是一个很难解答的问题。因为ROS不是一个集成了大多数功能或特征的框架。事实上，ROS 的主要目标是为机器人研究和开发提供代码复用的支持。ROS是一个分布式的进程（也就是节点）框架，这些进程被封装在易于被分享和发布的程序包和功能包集中。ROS也支持一种类似于代码储存库的联合系统，这个系统也可以实现工程的协作及发布。这个设计可以使一个工程的开发和实现从文件系统到用户接口完全独立决策（不受ROS限制）。同时，所有的工程都可以被ROS的基础工具整合在一起。

为了支持共享和协作这一主要目标，ROS 框架还有其他几个特点：

• 精简：ROS尽可能设计的精简，以便为ROS编写的代码可以与其他机器人软件框架一起使用。由此得出的必然结论是ROS可以轻松集成在其它机器人软件平台：ROS已经可以与OpenRAVE，Orocos和Player集成。
• ROS不敏感库：ROS的首选开发模型都是用不依赖ROS的干净的库函数编写而成。
• 语言独立：ROS框架可以简单地使用任何的现代编程语言实现。ros已经实现了Python版本，C++版本和 Lisp版本。同时也拥有Java 和 Lua版本的实验库。
• 松耦合:ROS中功能模块封装于独立的功能包或元功能包，便于分享，功能包内的模块以节点为单位运行，以ROS标准的IO作为接口，开发者不需要关注模块内部实现，只要了解接口规则就能实现复用,实现了模块间点对点的松耦合连接
• 方便测试：ROS内建一个了叫做rostest的单元/集成测试框架，可以轻松安装或卸载测试模块。
• 可扩展：ROS可以适用于大型运行时系统和大型开发进程。
• 免费且开源：开发者众多，功能包多

2 为什么使用ROS

通过ROS，我们能够在虚拟环境中实现对机械臂的仿真控制。

我们将通过 rviz 平台实现对机械臂的可视化，并使用多种方式对我们的机械臂进行操作；通过 moveit 平台进行机械臂行动路径的规划和执行，达到自由控制机械臂的效果。

我们将在接下来的章节中学习如何通过ros中的平台对我们产品的控制进行控制。