ROS总体框架Word格式.docx

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消息可以包含任意的嵌套结构和数组（很类似于C语言的结构structs）。

　　（3）主题

　　消息以一种发布/订阅的方式传递。

一个节点可以在一个给定的主题中发布消息。

一个节点针对某个主题关注与订阅特定类型的数据。

可能同时有多个节点发布或者订阅同一个主题的消息。

总体上，发布者和订阅者不了解彼此的存在。

（4）服务

　　虽然基于话题的发布/订阅模型是很灵活的通讯模式，但是它广播式的路径规划对于可以简化节点设计的同步传输模式并不适合。

在ROS中，我们称之为一个服务，用一个字符串和一对严格规范的消息定义：

一个用于请求，一个用于回应。

这类似于web服务器，web服务器是由URIs定义的，同时带有完整定义类型的请求和回复文档。

需要注意的是，不像话题，只有一个节点可以以任意独有的名字广播一个服务：

只有一个服务可以称之为“分类象征”，比如说，任意一个给出的URI地址只能有一个web服务器。

　　在上面概念的基础上，需要有一个控制器可以使所有节点有条不紊的执行，这就是一个ROS的控制器（ROSMaster）。

　　ROSMaster通过RPC（RemoteProcedureCallProtocol，远程过程调用）提供了登记列表和对其他计算图表的查找。

没有控制器，节点将无法找到其他节点，交换消息或调用服务。

　　比如控制节点订阅和发布消息的模型如下：

　　ROS的控制器给ROS的节点存储了主题和服务的注册信息。

节点与控制器通信从而报告它们的注册信息。

当这些节点与控制器通信的时候，它们可以接收关于其他以注册及节点的信息并且建立与其它以注册节点之间的联系。

当这些注册信息改变时控制器也会回馈这些节点，同时允许节点动态创建与新节点之间的连接。

　　节点与节点之间的连接是直接的，控制器仅仅提供了查询信息，就像一个DNS服务器。

节点订阅一个主题将会要求建立一个与出版该主题的节点的连接，并且将会在同意连接协议的基础上建立该连接。

　　另：

ROS控制器控制服务：

　　三、文件系统级

　　ROS文件系统级指的是在硬盘上面查看的ROS源代码的组织形式。

　　ROS中有无数的节点、消息、服务、工具和库文件，需要有效的结构去管理这些代码。

在ROS的文件系统级，有以下几个重要概念：

包（package）、堆（stack）、

（1）包

　　ROS的软件以包的方式组织起来。

包包含节点、ROS依赖库、数据套、配置文件、第三方软件、或者任何其他逻辑构成。

包的目标是提供一种易于使用的结构以便于软件的重复使用。

总得来说，ROS的包短小精干。

（2）堆

　　堆是包的集合，它提供一个完整的功能，像“navigationstack”。

Stack与版本号关联，同时也是如何发行ROS软件方式的关键。

ROS是一种分布式处理框架。

这使可执行文件能被单独设计，并且在运行时松散耦合。

这些过程可以封装到包（Packages）和堆（Stacks）中，以便于共享和分发。

下图是在包和堆在文件中的具体结构：

　　Manifests（manifest.xml）：

提供关于Package元数据，包括它的许可信息和Package之间依赖关系，以及语言特性信息像编译旗帜（编译优化参数）。

　　Stackmanifests（stack.xml）：

提供关于Stack元数据，包括它的许可信息和Stack之间依赖关系。

　　四、社区级

　　ROS的社区级概念是ROS网络上进行代码发布的一种表现形式。

结构如下图所示：

　　代码库的联合系统。

使得协作亦能被分发。

这种从文件系统级别到社区一级的设计让独立地发展和实施工作成为可能。

正是因为这种分布式的结构，似的ROS迅速发展，软件仓库中包的数量指数级增加。

简单模型

一、创建硬件描述包

01.roscreat-pkgsmartcar_descriptionurdf

二、智能车尺寸数据

因为建立的是一个非常简单的机器人，所以我们尽量使用简单的元素：

使用长方体代替车模，使用圆柱代替车轮，具体尺寸如下：

三、建立urdf文件

在smartcar_description文件夹下建立urdf文件夹，创建智能车的描述文件smartcar.urdf,描述代码如下：

01.<

?

xmlversion="

1.0"

>

02.<

robotname="

smartcar"

03.<

linkname="

base_link"

04.<

visual>

05.<

geometry>

06.<

boxsize="

0.25.16.05"

/>

07.<

/geometry>

08.<

originrpy="

001.57075"

xyz="

000"

09.<

materialname="

blue"

10.<

colorrgba="

00.81"

11.<

/material>

12.<

/visual>

13.<

/link>

14.

15.<

right_front_wheel"

16.<

17.<

18.<

cylinderlength="

.02"

radius="

0.025"

19.<

20.<

black"

21.<

0001"

22.<

23.<

24.<

25.

26.<

jointname="

right_front_wheel_joint"

type="

continuous"

27.<

axisxyz="

001"

28.<

parentlink="

29.<

childlink="

30.<

01.570750"

0.080.1-0.03"

31.<

limiteffort="

100"

velocity="

32.<

joint_propertiesdamping="

0.0"

friction="

33.<

/joint>

34.

35.<

right_back_wheel"

36.<

37.<

38.<

39.<

40.<

41.<

42.<

43.<

44.<

45.

46.<

right_back_wheel_joint"

47.<

48.<

49.<

50.<

0.08-0.1-0.03"

51.<

52.<

53.<

54.

55.<

left_front_wheel"

56.<

57.<

58.<

59.<

60.<

61.<

62.<

63.<

64.<

65.

66.<

left_front_wheel_joint"

67.<

68.<

69.<

70.<

-0.080.1-0.03"

71.<

72.<

73.<

74.

75.<

left_back_wheel"

76.<

77.<

78.<

79.<

80.<

81.<

82.<

83.<

84.<

85.

86.<

left_back_wheel_joint"

87.<

88.<

89.<

90.<

-0.08-0.1-0.03"

91.<

92.<

93.<

94.

95.<

head"

96.<

97.<

98.<

.02.03.03"

99.<

100.<

white"

101.<

1111"

102.<

103.<

104.<

105.

106.<

tobox"

fixed"

107.<

108.<

109.<

originxyz="

00.080.025"

110.<

111.<

/robot>

四、建立launch命令文件

在smartcar_description文件夹下建立launch文件夹，创建智能车的描述文件base.urdf.rviz.launch,描述代码如下：

launch>

02.<

argname="

model"

/>

gui"

default="

False"

paramname="

robot_description"

textfile="

$（findsmartcar_description）/urdf/smartcar.urdf"

use_gui"

value="

$（arggui）"

nodename="

joint_state_publisher"

pkg="

>

<

/node>

robot_state_publisher"

state_publisher"

rviz"

args="

-d$（findurdf_tutorial）/urdf.vcg"

09.<

/launch>

五、效果演示

在终端中输入显示命令：

01.roslaunchsmartcar_descriptionbase.urdf.rviz.launchgui:

=true

显示效果如下图所示，使用gui中的控制bar可以控制四个轮子单独旋转。