ROS学习笔记3：ROS架构（了解）

        笔记3不涉及实际操作，主要是用自己的语言和思路简略整理了《ROS机器人开发实践》一书第2章内容。第一次看这一章的内容会有不知道在讲什么的感觉，但这一章的内容确实对后续实践操作章节的理解有非常大的帮助。

一、ROS架构：

        ROS是一个优秀的机器人分布式框架。ROS架构的三个层次：基于Linux系统的OS层；实现ROS核心通信机制以及众多机器人开发库的中间层；在ROS Master的管理下保证功能节点的正常运行的应用层。

1.OS层：

        ROS无法直接运行在计算机硬件上，需要依托于Linux、macOS等操作系统运行。

2.中间层：

        Linux是一个通用系统，没有针对机器人开发提供的特殊中间件，因此在中间层，ROS封装了关于机器人开发的中间件，主要包括：

（1）基于TCP/UDP网络封装的TCPROS/UDPROS通信系统。

（2）一种用于进程内的通信方法Nodelet，为多进程通信提供一种更优化的数据传输方式。

（3）在通信机制上提供的大量机器人开发相关的库，如数据类型定义、坐标变换、运动控制等，可以提供给应用层使用。

3.应用层：

（1）ROS运行的管理者：Master（负责整个系统的正常运行）。

（2）功能包：ROS社区内共享了大量的机器人应用功能包，这些功能包内的模块以节点为单位运行。

二、重要概念：

        从系统实现的角度来看：ROS可分为三个层次：计算图、文件系统、开源社区。

1.计算图：

        从计算图的角度来看，ROS系统软件的功能模块以节点为单位独立运行，可以分布于多个相同或不同的主机中，在系统运行时通过端对端的拓扑结构进行连接。