ROS2 二十一讲笔记

关于ROS2 二十一讲笔记的思维导图。包括使用本导图技巧、系统架构两个方面的内容阐述，感兴趣的伙伴快收藏起来学习吧，有不足的地方欢迎指正哦。

ROS2 二十一讲笔记

• 使用本导图技巧
  • 选中一个主题，按下”alt + D“以实现 “展开/关闭下一层内容”
  • 橙色背景表示需要复习的次数。最多复习6次
    • 在填充里更改
      • 子主题
    • 也可以用ctrl+shift+C复制背景格式后， 用鼠标点击需要更改背景的主题
    • 子主题
    • 子主题
    • 子主题
    • 子主题
    • 子主题
  • 进行多个主题同时更改格式的设置
    • 将选中的多个主题当做一个主题进行设置。
      • 1. 快速选中多个同一层级的主题。
        • 选中一个主题之后，长按shift，并选中该层级最后一个需要选中的主题。
      • 2. 选中多个不是同一层级/不连续的主题
        • 按下ctrl键，并鼠标左键选择需要的主题
  • 快速进行主题插入的快捷键
    • 新增同一层级主题
      • enter
    • 新增下一层级主题
      • tab
    • 新增父主题
      • shift+insert
• 系统架构
  • 1. ROS和ROS2是什么？
    • ROS是什么？
      • 是一款机器人操作系统
    • ROS的目标？
      • 提高机器人软件复用率
        • 即不用重复造轮子。 而是我造轮子，你造座位，他造引擎大家一起开发一个汽车(机器人)出来
    • ROS的特点？
      • 子主题
      • 围绕“提高复用率”的核心目标，ROS由四大部分组成。
        • 通信机制、开发工具、应用功能、生态系统
    • ROS的社区是 ？
      • 有关ROS相关的信息、资源的整合方式。 相当于知乎、b站社区一样。 ROS社区仅仅是围绕ROS讨论的罢了。
      • ROS全球社区的几个重要网站
        • 1. answers.ros.org，这是一个ROS问答网站，大家可以在上边提出任何关于ROS的问题，全球很多开发者都很乐意回答我们的问题；
        • 2. wiki.ros.org，这是ROS的维基百科，记录了ROS教程和各种功能包的使用；
        • 3. discourse.ros.org，这是ROS论坛，关于ROS开发的新鲜事都可以在这里发表和查看，比如ROS的活动、新功能包的发布等等。
        • 4. index.ros.org，是ROS各种资源的一个索引网站；
        • 5. packages.ros.org，是ROS功能包存储的数据库。
  • 2. ROS2对比ROS1
    • 因为ROS1有很大的局限性。所以ROS开发者在2014年开始将ROS推到重来， 重新开发了一款全新的ROS2出来。
    • ROS1的局限性
      • 只适用于学术研究，造价高昂，只小批量生产
        • 1. 不用担心算力不够——有工作站级别的计算平台
        • 2. 没有丢数据、黑客入侵的风险——由于单兵作战，绝大多数通信都是机器内部完成
        • 3. 造价高昂
      • 新的需求
        • 1. 在资源有限的嵌入式系统运行
        • 2. 在有干扰的情况下通信仍然可靠
        • 3. 要做成产品走向市场，成本要缩减
    • 全新的ROS2
      • 崭新的特点
        • 多机器人系统
        • 跨平台
        • 实时性
        • 网络连接
        • 产品化
        • 项目管理
      • 改进的地方
        • 架构颠覆
          • 去除了ROS1中管理节点的Master机制， 改为基于DDS的Discovery机制
        • 重新设计API
          • Application Programming Interface (应用程序编程接口）
            • 子主题
          • 就是重新设计了不同模块之间的通信接口
        • 升级编译系统
          • ROS1使用的编译系统很容易出错， ROS2使用了更稳定的ament（colcon）系统
    • ROS2 Vs ROS1
      • 系统架构的区别？
        • 子主题
        • 应用层：
          • ROS2 请走了鲁棒性差（生存能力差）的 Master 体系
        • 中间层：
          • ROS2封装好的标准通信接口，我们用起来更简单明了
          • 应用了更加完善的DDS系统
        • 系统层
          • ROS2除了可以在Linux运行外，还增加了Win,Mac，RTOS等系统。
      • DDS通信
        • DDS通信解决了ROS1中的很多问题
          • 延迟
          • 丢数据
          • 无法加密等
        • DDS是？
          • 物联网中广泛应用的一种通信协议类似于我们长听到的5G通信一样
        • RMW(ROS Middleware)是？
          • 为了提高软件的复用率，ROS2新增了RMW(ROS Middleware).即指定一个标准接口，让不同的DDS厂家去做他们自己的DDS适配RMW的配置。这样开发者就可以随便选择DDS厂家了
            • 有很多厂家都提供DDS系统，只不过性能和适用场景不同
      • 核心概念？
        • 核心概念和ROS1中的基本一致，并且含义也没有什么变化
      • 编码方式？
        • ROS2会用到更多面向对象的实现方法和语言特性
          • 学起来更加复杂， 但是可读性、可移植性更高
      • 命令行？
        • ROS2对命令行做了大幅度的集成。使用命令行更加方便了
    • 总结
      • 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
  • 3. ROS安装方法
    • 1. Linux系统简介
      • ROS2对Linux的支持是最好的
      • 发行版？
        • 发行版是给Linux内核加上可视化的界面
      • Ubuntu系统的安装
        • Ubuntu命名规则“Y.MM(开发代号）”，Y代表年份，MM代表月份
        • 长期支持版（LTS Long Term Support) 支持5年维护。 普通版只支持18个月
        • 虚拟机安装
          • vmware
      • 本视频下载 Ubuntu 22.04
    • 安装虚拟机
      • 为什么？
        • Linux对ROS2的支持更好。所以需要用Linux系统。而使用虚拟机安装Linux系统的安装难度低。所以我们得先安装虚拟机。
      • 怎么做？
        • 这里我们选择安装的是VMware
        • 安装教程
          • 1. 进入官网
          • 2. 选择要下载的东西， 如图：
            • 1. 找到产品
            • 2. 选择试用版
            • 3. 选择win版
          • 3. 等待下载成功，打开下载好的文件，开始安装即可。
    • 安装Ubuntu
    • 安装ROS2
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