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Quick overview of ROS 2 Concepts¹

图（Graph）的概念

ROS 2是一个基于匿名的发布订阅机制的中间件，允许不同的ROS进程间进行消息传递。
任何ROS 2系统的核心都是ROS图（Graph），它包含：

节点Nodes：
- 一个使用ROS与其他节点进行通信的实体
- 节点间通过topic, service,action或parameter进行数据传输
- 一个可执行程序可以包括一个或多个节点
消息Message：
- 当发布或订阅一个主题topic时使用到的ROS数据类型
主题Topic：
- 节点可以向主题发布消息
- 节点可以订阅主题接收消息
发现Discovery：
- 节点之间决定如何相互通信的过程

节点（Node）

节点是ROS图的参与者
使用ROS客户端库与其他节点通信
发布主题
订阅主题
使用服务(Service)
使用操作(Action)
节点独立的可配置参数
节点间的连接通过分布式发现过程加以建立
节点部署
- 同进程
- 不同进程
- 不同主机

客户端库（Client Libraries）

ROS客户端库允许用不同编程语言编写的节点进行通信。
有一个核心ROS客户端库，实现了不同语言的ROS API所需的通用功能。
这使得面向不同语言的库可以更易于编写，并保持一致性。

ROS2官方团队维护了C++和Python两种语言的客户端库(rclcpp/rclpy)。
此外，ROS社区开发了其他客户端库包括：²

JVM and Android
Objective C and iOS
C#
Swift
Node.js
Ada
_.NET Core, UWP and C#
Rust

发现机制（Discovery）

节点发现通过ROS2的底层中间件自动进行，按照下述流程进行：

Created with Raphaël 2.3.0节点启动向相同ROS domain的节点告知自己的存在（拥有相同的ROS_DOMAIN_ID）收到通告的节点回复自己的信息建立连接节点间得以通信广播周期到？yes

在该流程中，节点会定期发布自身的存在，这样就可以与新发现的实体建立连接
节点离线时，也会向其他节点进行通知。
节点只会同具有兼容的QoS³策略的节点建立连接。

以之前提到过的的talker-listener Demo⁴为例：在一个终端中运行c++ talker节点将发布关于一个主题的消息，而在另一个终端中运行的Python listener节点将订阅关于同一主题的消息。
可以看到，这些节点自动发现彼此，并开始交换消息。

参考

Quick overview of ROS 2 Concepts ↩︎
About ROS 2 client libraries ↩︎
Quality of Service ↩︎
talker-listener Demo ↩︎

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