ROS的分布式架構主要通過以下幾個方麵實現:
節(jiē)點與節點管理器
節(jiē)點(Node):ROS係統由多個節點組成,每個節點是一個執行特定功能的進程,可通過(guò)發布和訂閱消息與其他節點通信。節點可以用C++、Python等多種編程語言編寫,運行(háng)在不同的計算機上(shàng)。
節點管理器(Node Master):在ROS中,節點管理器(qì)負責管理節點的注冊和通信。節點在啟動時向節點(diǎn)管理器注(zhù)冊自(zì)己的信息,包括節點名稱、話題和服務等(děng)。節點管理器(qì)維護著節點的注(zhù)冊表,使得節點之間(jiān)能夠相互發現和通信。
通信機製(zhì)
話題(Topic)通信:話題是ROS中最常見的(de)通信方式,用於節點之間的異步(bù)通信。節點可以發布消息到特定話題,也可以訂閱特(tè)定話題以接收消息。話題(tí)通信模式基於發(fā)布-訂(dìng)閱模型,發布者和訂閱(yuè)者之(zhī)間解耦,適合不需要(yào)即(jí)時響應的場景。
服務(Service)通信:服務(wù)提(tí)供(gòng)了一種請求-響應的同步通(tōng)信機製。客戶端發送請求(qiú)到服務端,服務(wù)端處理請求並返回響應(yīng),適用於需要即時反饋的場景。
操作(Action)通信(xìn):操作是一種用於(yú)執行(háng)長時間運行任務的通信機製(zhì),結合了話題和服務的特點。客戶端發送目標請求給操作服務器,接收任務進度反饋以(yǐ)及最(zuì)終結果。
分(fèn)布式網絡搭建
IP地址設置:確保不同計算機的底層鏈(liàn)路聯(lián)通,設置對(duì)方的IP地址和計算(suàn)機名,通過Ping命令測試網絡是否聯通。
ROS_MASTER_URI設置(zhì):在從機端設置ROS_MASTER_URI環境變量,指定ROS Master的位置,以便(biàn)從機(jī)能夠找到ROS Master並進行通信。
參數服務器
ROS的參數服務器允許(xǔ)節點(diǎn)在全局(jú)範圍內存儲和檢索參數,節點可以通過rospy庫中的API來設置(zhì)和獲(huò)取(qǔ)參數。參數服務器使得節點可以共(gòng)享配置信息、初(chū)始化數(shù)據以及(jí)其他需要(yào)在多個節點間共享的數據。