ROS机器人系统 具有高度灵活性的软件架构
机器人系统是由机器人和作业对象及环境共同构成的整体,其中包括机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四大部分。机器人是一种自动化的机器,这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的工业机器人。ROS是机器人操作系统(Robot Operating System)的英文缩写。ROS是用于编写机器人软件程序的一种具有高度灵活性的软件架构。它包含了大量工具软件、库代码和约定协议,旨在简化跨机器人平台创建复杂、鲁棒的机器人行为这一过程的难度与复杂度。ROS的原型源自斯坦福大学的STanford Artificial Intelligence Robot (STAIR) 和 Personal Robotics (PR)项目。
ROS(Robot Operating System,下文简称“ROS”)是一个适用于工业机器人的开源的元操作系统。它提供了操作系统应有的服务,包括硬件抽象,底层设备控制,常用函数的实现,进程间消息传递,以及包管理。它也提供用于获取、编译、编写、和跨计算机运行代码所需的工具和库函数。
ROS 的主要目标是为机器人研究和开发提供代码复用的支持。ROS是一个分布式的进程(也就是“节点”)框架,这些进程被封装在易于被分享和发布的程序包和功能包中。ROS也支持一种类似于代码储存库的联合系统,这个系统也可以实现工程的协作及发布。这个设计可以使一个工程的开发和实现从文件系统到用户接口完全独立决策(不受ROS限制)。同时,所有的工程都可以被ROS的基础工具整合在一起。
ROS提供一些标准操作系统服务,例如硬件抽象,底层设备控制,常用功能实现,进程间消息以及数据包管理。ROS是基于一种图状架构,从而不同节点的进程能接受,发布,聚合各种信息(例如传感,控制,状态,规划等等)。ROS可以分成两层,低层是上面描述的操作系统层,高层则是广大用户群贡献的实现不同功能的各种软件包,例如定位绘图,行动规划,感知,模拟等等。
通过本文对ROS机器人系统的介绍,因其高度灵活的特性,在机器人系统软件领域有着非常高的地位。了解ROS机器人系统,及其软件架构之后,相信在其他机器人系统上也能举一反三,能够更加熟练地运用。
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