ROS通信是ROS的核心之一。

一、基本概念

节点（Node）
- 一个节点就表示一个进程
- 多节点、端到端、分布式通信机制
消息（Message）
- 节点之间通过订阅和发布传递的数据
- 可以使用ROS提供的消息类型，也可以使用 .msg 文件自定义消息类型
话题（Topic）
- 消息通过发布/订阅（Publish/Subscribe）方式传递
- 发布者节点（Talker）针对一个给定的话题发布消息，订阅者节点（Listener）订阅某个话题及其特定数据
- 话题通信是【异步通信】
- 无反馈，有缓冲，弱实时，节点关系多对多，适于数据传输
服务（Service）
- 基于服务器/客服端（Sercer/Client）模型
- 可以使用 ROS 提供的服务类型，也可以使用 .srv 文件自定义
- 服务通信是【同步通信】
- 有反馈，无缓冲，强实时，节点关系一对多，适于逻辑处理
节点管理器（ROS Master）
- 统筹管理所有节点，进行节点间的查找、连接等
- 为系统提供参数服务器，管理全局参数
- 节点管理器也体现了ROS的弊端：ROS Master 如果 broken down，整个系统将崩溃

二、通信原理

ROS可以形象的描述为一个工厂的运行机制，创建好一个工作空间(workspace)就像一个工厂，工厂里又有好多个生产车间，每个功能包（pkg）看作是一个生产车间，每个生产车间又有好多工人在配合，每个节点（node）看作是一个工人，节点是又是可执行程序的最小单位，工人们之间相互沟通通过消息（mesage）来完成。

ROS中的通信方式有四种，话题、服务、参数服务器、动作库。常用前三种。

2.1 话题通信

对于实时性、周期性的消息，使用topic来传输是最佳的选择。topic是一种点对点的单向通信方式，这里的“点”指的是node，也就是说node之间可以通过topic方式来传递信息。topic要经历下面几步的初始化过程：首先，publisher节点和subscriber节点都要到节点管理器进行注册，然后publisher会发布topic，subscriber在master的指挥下会订阅该topic，从而建立起sub-pub之间的通信。注意整个过程是单向的。

举个例子，有一个软件叫今日头条，你喜欢看汽车类的新闻，这个“汽车类的新闻”就是话题。今日头条软件就经常给你推送这个话题的内容，当你打开的时候就会看到，也就是“订阅”。

再举个例子，你喜欢听FM90.8安徽交通广播的《青春集结号》节目，电台那边就是发布者，你打开收音机调到这个频道就是

2.2 服务通信

service服务通讯机制是一种双向同步数据传输模式。基于客户端/服务器模型，两部分通信数据类型：一个用于请求，一个用于应答，类似web服务器。

举个例子，就像是你打10086客服电话查话费，打过去就是客户端发出请求，客服给你回复就是服务端产生响应。

2.3 参数服务器

在机器人系统中，参数传递十分重要，机器人工作时，我们有需要对机器人的参数（如传感器参数、算法的参数）进行设置。有些参数（如机器人的轮廓、传感器的高度）在机器人启动时就设定好就行了，有些参数则需要动态改变（特别是在调试的时候）。无论是传感器的设置，还是控制参数的调整，都需要留出方便的参数调试接口。ROS提供了参数服务器来满足这一需求，我们可以将参数设置在参数服务器，在需要用到参数的时候再从参数服务器中获取。使用参数服务器配置系统的参数，是全局可见的，方便我们检索和更改系统的配置状态。

相当于把参数都放到一个容器中，需要的时候从中取。参数共享。就像共享单车，单车都是参数，需要的时候进行扫码使用。作为管理者，可能也会投放新的参数，或者删除一些旧的参数。

参考文章：

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

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

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

6th ROS通信机制概述相关推荐

Chapter2 ROS通信机制----基础篇(Ⅰ)vs配置及通信基础
目录一.复习及launch 1.1 深入理解配置信息(非常重要) 1.2 launch文件演示二.ROS通信机制-----基础 2.1 本节导论 2.2 话题通信 2.2.1 话题通信概述 2.2 ...
【ROS理论与实践-赵虚左老师】Chap2 ROS通信机制
第二章 ROS通信机制通信是ROS中的核心 Core 机器人是一种高度复杂的系统性实现,在机器人上可能集成各种传感器(雷达.摄像头.GPS-)以及运动控制实现,为了解耦合,在ROS中每一个功能点都是 ...
ROS自主导航学习———ROS通信机制
前言前面ROS很多都忘记了 ,现在来重新回顾一下内容 ROS 中的基本通信机制主要有如下三种实现策略: 话题通信(发布订阅模式) 服务通信(请求响应模式) 参数服务器(参数共享模式) Action通 ...
ROS 通信机制(已整理)
文章目录节点与节点管理器 ROS通信机制 1. 话题通信 1.1 基本话题通信 1.1.1 C++实现发布方 demo01_pub.cpp 订阅方 demo01_sub.cpp 1.1.2 Pyt ...
ROS通信机制——发布/订阅者模型
目录发布/订阅者模型 (一)发布者 (二)订阅者 (三)综合参考资料 ROS (Robot Operating System),即机器人操作系统,是为了加快机器人的开发效率,提高机器人软件代码的复 ...
Linux C编程--进程间通信（IPC）1--进程间通信机制概述
linux下进程间通信的几种主要手段简介: 管道(Pipe)及有名管道(named pipe):管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它 ...
ROS通信机制一---话题通信
文章目录总述 1. 话题通信模型 2. 话题通信基本实现示例 2.1 发布者 2.1.1 创建发布者topic_pub.cpp文件 2.1.2 修改CMakeLists.txt文件 2.1.3 编译 ...
ROS通信机制--键盘控制乌龟运动线速度角速度XYZ值的解释
目录前言案例实现线速度角速度X.Y.Z值的取值和作用 (END) 前言在学习ros之初,想必大家运行的第一个案例就是键盘控制乌龟运动.这是ros内置的小案例,采用的通信机制为话题通信.本文介绍 ...
ROS入门跟着我就够了（二）上 ROS通信机制
由于这一章东西比较多,我分了上下两篇,下部分可以在< ROS 入门跟着我就够了>专辑中查看 ROS 中的基本通信机制主要有如下三种实现策略: 话题通信(发布订阅模式)服务通信(请求响应模式 ...

6th ROS通信机制概述