ROS2 介绍

ROS2的前身是ROS，ROS即机器人操作系统（Robot Operating System）。但是ROS本身并不是一个操作系统，而是一个软件库和工具集。 Ros的出现解决了机器人各个组件的通信问题，后来越来越多的机器人算法也集成到了ROS中，ROS2继承了ROS，相比ROS更强大更优秀。

1 ROS2 的设计目标和特点

ROS2怀揣变革智能机器人时代的历史使命，在设计之初，就考虑到要满足各种各样机器人应用的需求。

• 多机器人系统： 未来机器人一定不会是独立的个体，机器人和机器人之间也需要通信和协作，ROS2为多机器人系统的应用提供了标准方法和通信机制。
• 跨平台： 机器人应用场景不同，使用的控制平台也会有很大差异，为了让所有机器人都可以运行ROS2，ROS2可以跨平台运行于Linux、Windows、MacOS、RTOS。
• 实时性： 机器人运动控制和很多行为策略要求机器人具备实时性，比如机器人要可靠得在100ms内发现前方的行人，或者稳定的在1ms周期内完成运动学、动力学的解算，ROS2为类似这样的实时性需求提供了基本保障。
• 产品化： 大量机器人已经走向我们的生活，未来还会越来越多，ROS2不仅可以用于机器人研发阶段，还可以直接搭载在产品中，走向消费市场，这对ROS2的稳定性、强壮性也提除了巨大挑战。
• 项目管理： 机器人开发是一个复杂的系统工程，设计、开发、调试、测试、部署等全流程的项目管理工具和机制，也会在ROS2中体现，更方便我们去开发一款机器人。

2 ROS和ROS2对比

ROS为简化机器人开发设计了一整套通信机制（话题、服务、参数、动作）。通过这套机制可以将机器人的各个组件连接起来。这套机制设计了一个叫做Ros Master的节点，其他所有组件的通信必须经过该主节点，一旦主节点挂掉，将会导致整个机器人系统通信崩溃！所以不能利用Ros的不稳定性不能用来做一些类似于自动驾驶等一些高风险的机器人。此外还有以下缺点：

• 基于TCP实现的通信、实时性差，系统开销大
• 对python3支持不友好
• 消息机制不兼容
• 无加密机制，安全性不高

ROS2首先去掉了ROS中存在的主节点。去掉主节点之后，各个节点之间可以通过DDS的节点相互发现，各个节点都是平等的，可以实现一对一、一对多、多对多进行互相通信。采用DDS进行通信之后，可靠性和稳定性都有了增强。