ROS1 和 ROS2¶

在ROS1中，应用层里Master这个节点管理器的角色至关重要，所有节点都得听它指挥，有且只有一个。

ROS2把这个最不稳定的角色请走了，节点可以通过另外一套discovery——自发现机制，找到彼此，从而建立稳定的通信连接。

中间层是ROS封装好的标准通信接口。
在ROS1中，ROS通信依赖底层的TCP和UDP协议，而在ROS2中，通信协议更换成了更加复杂但也更加完善的DDS系统。

如果是在进程内需要进行大量数据的通信，ROS1和ROS2都提供了基于共享内存的通信方法，只不过名字不太一样而已。

最下边是系统层，也就是可以将ROS安装在哪些操作系统上，ROS1主要安装在Linux上，ROS2的可选项就很多了，Linux、windows、MacOS、RTOS都可以。

总结而言就是：
节点干掉了Master
通信换成了DDS
核心概念没变化
编程难度有上升

Ubuntu 与 ROS2安装¶

命令行操作¶

Terminal，终端
启动终端的方式有很多种：

powershell中输入wsl
命令行中切换到Ubuntu，或Ctil+Shift+4
vscode终端

cd¶

cd <目录路径>
改变工作目录。若没有指定“目录路径”，则回到用户的主目录

pwd¶

显示出当前工作目录的绝对路径

mkdir¶

mkdir [选项] <目录名称>
创建一个目录/文件夹

ls¶

ls [选项] [目录名称…]
列出目录/文件夹中的文件列表

gedit¶

gedit <文件名称>
打开gedit编辑器编辑文件，若没有此文件则会新建

mv¶

mv [选项] <源文件或目录> <目地文件或目录>
为文件或目录改名或将文件由一个目录移入另一个目录中

cp¶

cp [选项] <源文件名称或目录名称> <目的文件名称或目录名称>
把一个文件或目录拷贝到另一文件或目录中，或者把多个源文件复制到目标目录中

rm¶

rm [选项] <文件名称或目录名称…>
删除一个目录中的一个或多个文件或目录，它也可以将某个目录及其下的所有文件及子目录均删除。对于链接文件，只是删除了链接，原有文件均保持不变

sudo¶

sudo [选项] [指令]
以系统管理员权限来执行指令

ROS2命令行¶

ROS2命令行的操作机制与Linux相同，不过所有操作都集成在一个ros2的总命令中，后边第一个参数表示不同的操作目的，
比如node表示对节点的操作，topic表示对话题的操作，具体操作干什么，还可以在后边继续跟一系列参数内容。

ros2 run 运行节点¶

第一个参数表示功能包的名称，第二个参数表示功能包内节点的名称

对于运行海龟仿真节点和键盘控制节点的命令：

$ ros2 run turtlesim turtlesim_node  
$ ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

ros2 node list 查看节点¶

$ ros2 node list

对某一个节点感兴趣，加上一个info子命令，就可以知道它的详细信息啦

ros2 node info /turtlesim

ros2 topic list 查看话题¶

$ ros2 topic list

还想看到某一个话题中的消息数据，加上echo子命令

$ ros2 topic echo /turtle1/pose

发布话题¶

$ ros2 topic pub --rate 1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, 
z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"

发布服务请求¶

$ ros2 service call /spawn turtlesim/srv/Spawn "{x: 2, y: 2, theta: 0.2, name: ''}"

发送动作目标¶

$ ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute "theta: 3"

数据录制与播放¶

#数据录制 
$ ros2 bag record /turtle1/cmd_vel 
#数据播放 (注意路径和文件名)
$ ros2 bag play rosbag2_2024_07_06-21_21_23/ rosbag2_2024_07_06-21_21_23_0.mcap

工作空间¶

定义与结果¶

我们想要编写程序之前，都会在开发环境的工具栏中，点击一个“创建新工程”的选项，此时就产生一个文件夹，后续所有工作产生的文件，都会放置在这个文件夹中，这个文件夹以及里边的内容，就叫做工程。

在ROS机器人开发中，我们针对机器人某些功能进行代码开始时，各种编写的代码、参数、脚本等文件，也需要放置在某一个文件夹里进行管理，这个文件夹在ROS系统中就叫做 工作空间 。

所以工作空间是一个存放项目开发相关文件的文件夹，也是开发过程中存放所有资料的大本营。

ROS系统中一个典型的工作空间结构如图所示，这个dev_ws就是工作空间的根目录，里边会有四个子目录，或者叫做四个子空间。

src，代码空间，未来编写的代码、脚本，都需要人为的放置到这里；
build，编译空间，保存编译过程中产生的中间文件；
install，安装空间，放置编译得到的可执行文件和脚本；
log，日志空间，编译和运行过程中，保存各种警告、错误、信息等日志

这四个空间的文件夹，我们绝大部分操作都是在src中进行的，编译成功后，就会执行install里边的结果，build和log两个文件夹用的很少。

Robot Operating System¶