ROS系統是什么

ROS(Robot Operating System)是一個適用于機器人的開源的元操作系統。它提供了操作系統應有的服務，包括硬件抽象，底層設備控制，常用函數的實現，進程間消息傳遞，以及包管理。它也提供用于獲取、編譯、編寫、和跨計算機運行代碼所需的工具和庫函數。

圖1

隨著工業智能化的快速發展，智能機器人設備已成為工業自動化體系的佼佼者，而智能機器人設備核心—ROS系統，是機器人領域的集大成者，主要應用于機器人控制領域，如AGV工業機器人控制器、智能機械臂控制器、機器人導航系統等。

ROS系統主要特點有哪些

(1) 提供豐富的機器人算法庫

機器人的各種控制以及通信離不開算法庫的支持，ROS系統提供豐富且功能強大的機器人算法庫，如坐標變換、運動控制等。機器人開發者可根據開發需要，簡單快捷地調用合適的算法庫，以提高開發效率，加快開發進程。

(2)開源免費，架構精簡

ROS系統是一個開源免費，架構精簡的機器人操作系統。ROS被設計為盡可能精簡，以便為ROS編寫的代碼可與其他機器人軟件框架一起使用，如ROS已與OpenRAVE、Orocos和Player集成。正是由于這一特點，探索開發ROS系統的人員眾多，遍布世界各地，形成一種“百花齊放，家爭鳴”局面，促使ROS功能日益強大。“開源免費、架構精簡”這也更是意味著可大大降低產品開發成本，縮短產品開發周期，提高產品開發效率。

(3)支持實時控制與通信，數據安全可靠

如今ROS系統支持實時控制與通信，并且數據安全可靠。“實時性”、“安全性”是如今工業自動化行業的普遍追求，特別是對于AGV開發，若AGV機器人的主控制器、雷達、攝像頭、GPS等部件的控制、通信的實時性與安全性得不到保障，導致的后果將是核心數據泄露、路線控制偏離、系統通信異常等嚴重后果。而ROS系統憑借其優勢，已成為AGV開發利器，廣泛應用于各種機器人開發，并逐漸成為主流。

RK3568J +Debian的ROS2系統演示案例

創龍科技SOM-TL3568是一款基于瑞芯微RK3568J/RK3568B2處理器設計的四核ARM Cortex-A55全國產工業核心板，主頻高達2.0GHz。核心板CPU、ROM、RAM、電源、晶振、連接器等所有器件均采用國產工業級方案，國產化率100%，并提供國產化率認證報告。

我司RK3568J平臺提供的ROS系統啟動鏡像文件update.img位于產品資料“4-軟件資料Demoplatform-demosros2_foxybin”目錄下，請先參考《Linux系統啟動卡制作及系統固化》文檔，將鏡像文件update.img通過“瑞芯微創建升級磁盤工具”制作SD啟動卡（即ROS系統啟動卡），然后將SD啟動卡插至評估板Micro SD卡槽。亦可通過SD升級卡或USB固化方式將系統固化至eMMC。

基于Python語言的通信演示

案例功能：基于Python語言，啟動ROS節點發布與訂閱消息，實現訂閱消息節點與發布消息節點之間的實時通信。

請將評估板上電啟動，執行如下命令，配置評估板測試環境。

Target#export COLCON_CURRENT_PREFIX=/opt/ros

Target# source /opt/ros/local_setup.sh

圖 2

執行如下命令，啟動ROS節點訂閱消息。

Target# ros2 run demo_nodes_py listener &

圖 3

執行如下命令，啟動ROS節點發布消息，實現訂閱消息節點與發布消息節點之間的通信。此時評估板串口調試終端將會打印兩節點間通信的信息，如下圖所示。按"Ctrl + C"可退出測試程序，即讓發布消息的節點退出。

Target# ros2 run demo_nodes_py talker

圖 4

執行如下命令，查看并根據系統進程號關閉所有ROS節點。進程號請以實際情況為準。

Target# ps -a

Target# kill 1256

Target# kill 1257

圖 5

基于C++語言的通信演示

案例功能：基于C++語言，啟動ROS節點發布與訂閱消息，實現訂閱消息節點與發布消息節點之間的實時通信。

請將評估板上電啟動，執行如下命令，配置評估板測試環境。

Target#export COLCON_CURRENT_PREFIX=/opt/ros

Target# source /opt/ros/local_setup.sh

圖 6

執行如下命令，啟動ROS節點訂閱消息。

Target# ros2 run demo_nodes_cpp listener &

圖 7

執行如下命令，啟動ROS節點發布消息，實現訂閱消息節點與發布消息節點之間的通信。此時評估板串口調試終端將會打印兩節點間通信的信息，如下圖所示。按"Ctrl + C"可退出測試程序，即讓發布消息的節點退出。

Target# ros2 run demo_nodes_cpp talker

圖 8

執行如下命令，根據系統進程號關閉所有ROS節點。進程號請以實際情況為準。

Target# ps -a

Target# kill 1332

Target# kill 1333

圖 9


審核編輯 黃宇