机器人编程(Robot Programming)学习笔记一

平台的组建

硬件、操作系统、应用程序和用户等四个要素在IT行业中通常被称为平台的生态系统 (Ecosystem）的四个要素。

机器人软件平台

平台分为软件平台和硬件平台。 机器人 软件平台不仅包括机器人应用中使用的硬件抽象、子设备控制，以及机器人工程中常 用的传感、识别、实时自定位和绘图（SLAM）、导航（Navigation）和机械臂控制 (Manipulation）等功能的实现，还包含功能包管理、开发环境所需的库、多种开发/调 试工具。机器人硬件平台不仅包括移动机器人、无人机和人形硬件研究平台，还包括正在 商业化的诸如SoftBank的Pepper和MIT Media Lab的Jibo等产品。借助软件平台，许多人可以参与机器人开发，而机器人硬件则是根据软件 平台提出的界面进行设计的。

这一类的软件平台中具有代表性的有机器人操作系统ROS (Robot Operating System)1、日本的开放式机器人技术中间件(OpenRTM)2、欧洲的实时控制为中心的 OROCOS3和韩国的OPRoS4。虑社区的活跃程度、丰富的库、扩展性和开发便利性的话ROS首当其冲

ROS简介

维基定义：ROS是一个开放源代码的机器人元操作系统。它提供了 我们对操作系统期望的服务，包括硬件抽象、低级设备控制、常用功能的实现、进程之间 的消息传递以及功能包管理。它还提供了用于在多台计算机之间获取、构建、编写和运行 代码的工具和库。

更确切地说，ROS是一个元操作系统（Meta-Operating System）。元操作系统不是一个明确定义的术语，而是一个利用应用程序和分布式计算资源之间的虚拟化层来运用分布式计算资源来执行调度、加载、监视、错误处理等任务的系统。 ROS不是传统的操作系统，如Windows、Linux和Android，反而是在利用现有的操作系统。使用ROS前需要先安装诸如Ubuntu的Linux发行版操作系统，之后再安装 ROS，以使用进程管理系统、文件系统、用户界面、程序实用程序（编译器、线程模型 等）。此外，它还以库的形式提供了机器人应用程序所需的多数不同类型的硬件之间的数据传输/接收、调度和错误处理等功能。这个概念也被称为中间件（Middleware）或软件框架（Software framework）。

ROS的生态系统

上图是根据在ROSCon 2016发布的ROS官方统计和2017年度的ROS维基资料整理的ROS现状。