Ⅰ ROS(機器人操作系統)
現在還只是個草稿,後面會陸續更新改正,保證大家一看就會,絕對不廢
只是幫助大家理解,很多知識點只是類比推理,是有錯誤的,哈哈,勿噴
蠻多人在學習ROS的時候,其實還是不太理解什麼是ROS,為什麼要去ROS,以及怎麼樣去學習ROS,我大二的時候開始接觸到ROS,也經歷過比較痛苦的一段時間,所以希望用這篇文章來幫助大家對ROS有一個較好的理解。
首先我們拋開ROS來說,如果我們要寫一個程序,程序需要完成特定的功能,就拿C語言中的加法函數來說吧。我們定義了一個加法函數,輸入兩個整數最後返回兩個整數的和,然後定義完函數以後,在main()函數里調用這個加法函數,就可以在鍵盤上輸入兩個整數,然後計算兩個整數的和了。
那麼問題來了 如果我要在別的程序需要使用加法函數所返回的值,應該怎麼做呢?
一種方式 定義一個全局變數,將加法函數返回的值賦給這個全局變數,那麼在一個工程文件下的程序都可以使用這個全局變數了,這就達到了其他程序使用這個變數的目的了
那麼問題又來了,如果不是在同一個工程目錄下的程序,要怎麼樣才能使用到這個加法函數的返回值呢?
一種方式 將第一個程序的加法返回值寫到一個文檔中,然後其他程序去讀這個文件,這樣也可以達到使用這個數據的目的了
上面的例子,想給大家傳遞的知識點就是 我們在寫程序的時候,大多數人是只有一個main()函數的,也就是只有一個可執行文件,那麼問題就來了,要是不同的main()函數之間需要相互使用對方的數據,那應該怎麼辦呢,這就引申出了程序與程序之間到交流問題,也就是通信問題。這也是ROS裡面我個人覺得必須首先要搞清楚的問題。大家先理解到這個地方,然後往下看。
開始進入主題 到底什麼是ROS,ROS就是Robot Operating System 的縮寫,這大家都知道,對吧,翻譯成中文也就是機器人操作系統,可是除了這個大家對操作系統是什麼大家有了解過么,為什麼需要操作系統,也就是操作系統能幹什麼,大家有簡單的了解過么
操作系統(先空白,後面再填坑)
在了解操作系統以後,我們就可以開始分析我們的機器人操作系統了,話不多說,先放狗,不不不,先放圖:
我們知道,操作系統本身也是一個軟體,但是他的特殊之處在於能夠完成對硬體的調配,而其他的應用軟體,比如網易雲,他如果想放歌,他需要打開播放器,是得需要操作系統去完成的,它本身沒有這個能力去直接打開播放器,而是對操作系統說,大哥,能不能幫我打開一下播放器,求求你了,哈哈。
我們也知道,在win上安裝了許許多多的軟體,向上面的solidworks(三維制圖軟體),matalab(數據計算軟體) QQ(聊天軟體) 網易雲 (聽歌軟體) 騰訊視頻(播放軟體)......
那麼問題又來了 你能讓你的扣扣去跟網易雲說 我想聽歌,然後網易雲就會打開播放么,當然你要是杠桿定理學得好,那我認了,哈哈,大多數人是應該是覺得這應該不可以,因為扣扣怎麼跟網易雲通信嘛,對吧。
所以我們安裝在win上的各個軟體只負責自己的問題,不會跟其他的軟體有過多的交流。
哈哈,所以我有了一個大膽的想法,讓我的電腦同時登錄3個扣扣,那麼這三個扣扣總該可以相互發消息了吧,沒錯,這就是我想要講的東西,我只在我的電腦上安裝三個軟體 也就是3個扣扣軟體,他們肯定是可以相互交流的。因為他們是同一類軟體。
是的,ROS也是這么乾的,在ROS上也安裝了向扣扣這樣的可執行程序,只不過在ROS中換了個說法,可執行程序叫做節點,這應該不拿理解吧。要記住在ROS上安裝了許許多多的軟體哦,也就是許許多多的可執行程序,也就是許許多多的節點,如果你現在理解了節點是什麼了,那麼恭喜你,已經邁出了一小步了,你說巧不巧,安裝在ROS上的這些程序,它還可以相互通信,也就是相互交流,哈哈。
好了,理解到這一步呢就理解了節點是個什麼東西了。
下面又開始了一個新的例子,我們的手機上有一個扣扣,我們需要和其他人聊天對吧,那麼你知道你要和別人聊天需要先做什麼么,你肯定說,登錄賬號加好友啊,不對的,首先要做的就是把騰訊的伺服器打開,不然你登錄不上去的,也就是說,騰訊的伺服器不打開,你是登錄不上扣扣的,只不過這一步不是我們操作的,人家的伺服器他已經給我門打開了,然後我們再登錄扣扣,想一下,我們在登錄的時候,做了什麼,對吧,大家都知道,我們也就是輸入賬號密碼就可以登錄了吧對吧,這個過程呢就是向騰訊的伺服器注冊自己的信息,告訴騰訊伺服器,我上線了,然後騰訊伺服器就把你加入到注冊表中,裡麵包含了你的一些信息,你想要和別人連天,那麼別人是不是也要跟你一樣,也要先登錄,過程和你的一樣,所以這個時候,騰訊伺服器那邊是已經有了你和你想要聊天的對象的一些信息的,比如ip地址之類的東西,這樣,你想發消息給你的朋友(後面再填坑)
類比一下 伺服器 就相當於ROS裡面的ros master
只不過這個rosmaster需要我們自己開啟而已。
事實上,ros並不是一個操作系統,他並不能直接運行在硬體之上,只不過他把硬體做了一個給操作系統的介面 和網易雲一樣 網易雲大不了就使用一個喇叭唄,只不過ros使用了太多的硬體,比如激光雷達,相機,編碼器,imu等等。
因此ROS本身也就是一個軟體,和qq一樣,運行在操作系統之上,所不同的是,在ROS上又可以安裝許許多多的同類軟體,這些安裝在ROS上的程序(節點)之間可以按照ROS所規定的通訊機制進行相互交流通訊。比如激光雷達節點(程序)通過ROS提供的介面,讓操作系統把激光數據傳上來,交給建圖所需要的Gmapping節點使用,然後Gmaping節點把所構建的地圖給move_base節點使用,move_base節點的輸入是一個速度和角度的命令,先由move_base下發給ros,然後ros下發給操作系統,然後操作系統調用硬體,在這里是電機,讓電機按照ROS下發的速度的角速度進行運動.
大家應該會有一點點理解了吧
總結下 就是ros是一個類似於win上的一個軟體,但是這個軟體上又安裝了很多軟體,在ros上安裝的這些軟體可以相互通信,然後可以藉助ROS,去調用操作系統去調用硬體。
這就是為什麼我們每次想要聊天的時候,需要先打開qq這個軟體,也就是我們想要用ROS的時候,先運行roscore這個命令打開ROS了吧
接下來是
ros中的通訊方式
ros中的一些工具
ros中的一些已經有了的功能包(演算法)
慢慢寫,不著急