ROS 通信架构（一）

通信架构主要包括数据的处理，过程的运行，消息的传递。

1、Node & Master

Node

最小的进程单元——节点； node——可执行文件，负责机器人某个单独的功能，每个node负责某一个单独的功能，采用分布式的方式，模块化分工的思想。

Master

通过master管理各个node

启动master和node

启动ROS命令

roscore

同时启动roscout（负责日志输出的一个节点）和parameer server（参数服务器，非node，存储参数配置的服务器）

启动node：

rosrun pkg_name node_name

Master、Node以及Node之间的关系

rosrun和rosnode命令

rosrun命令：

rosrun [--prefix cmd] [--debug] pkg_name node_name [ARGS]

rosnode 详细命令：

2、launch文件

机器人是一个系统工程，需要同时开启很多node，ROS提供了一个同时启动master和多个node命令：

roslaunch pkg_name file_name.launch

首先启动master，在按照launch的规则执行，roslaunch一个启动工具，能够一次性把多个节点按照我们预先配置启动起来。

launch文件遵循XML格式：

理解launch文件，通过更改launch模板满足普通项目需求。

3、Topic

ROS的通信方式有四种：

• Topic主题
• Service服务
• Parameter Service 参数服务器
• Actionlib 动作库

topic是一种点对点的单项通信方式，node之间通过topic方式传递信息。

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topic，从而建立起sub-pub之间的通信。

整个过程是单向的。

Subscriber接收消息会进行处理——回调（Callback）——提前定义好一个处理函数，当有消息来时就会触发这个处理函数，函数会对消息进行处理。

topic通信属于一种异步的通信方式。

通信示例

摄像头画面的发布、处理、显示

ROS是一种分布式的结构，一个topic可以被多个节点同时发布，也可以同时被多个节点接收。

分布式系统通信的好处：扩展性好、软件复用率高。

总结

1、topic 通信方式是异步的，发送时调用publish()方法，发送完成立即返回，不用等待反馈。

2、subscriber通过回调函数的方式来处理消息。

3、topic可以同时有多个subscribers，也可以同时有多个publishers。ROS中这样的例子有：/rosout、/tf等。

操作命令

topic几种使用命令：

4、Message

Message就是topic内容的数据类型，也称之为topic的格式标准。