ROS的分布式架構主要通過以下幾個方麵實現:
節點與(yǔ)節點(diǎn)管理器
節點(Node):ROS係統由多個(gè)節點(diǎn)組成,每個節(jiē)點是一個(gè)執行特定功能的進程,可通過發布和(hé)訂閱消息與其他節點通信。節點可(kě)以用(yòng)C++、Python等多(duō)種編程語言編寫,運行在不同的計算機上。
節點管理器(Node Master):在ROS中,節點管理器負責管理節點的注冊(cè)和通信。節點在啟動時向節點管理器注冊自己(jǐ)的信(xìn)息,包括(kuò)節點名(míng)稱、話題和服務(wù)等。節(jiē)點管理器維護(hù)著節點(diǎn)的注冊表,使(shǐ)得節點之間能(néng)夠(gòu)相互發現(xiàn)和(hé)通信。
通信機製
話題(Topic)通信:話題是ROS中最常見的通信方式,用於節(jiē)點之(zhī)間的異步通(tōng)信。節(jiē)點可(kě)以發布消息到特定話題,也可以訂閱特定話題以(yǐ)接收消息。話題通(tōng)信(xìn)模式(shì)基於發布-訂閱模型,發布者和訂閱者之間(jiān)解耦,適合不需要即(jí)時響應的場景。
服務(Service)通信:服務提供了一(yī)種請求-響應的同步通信機製。客戶端發送請求到(dào)服務(wù)端,服務端處理請求並返回響應(yīng),適用(yòng)於需要即時反(fǎn)饋的(de)場景。
操作(Action)通信(xìn):操作是一種用(yòng)於執行長時間運行任務(wù)的通信機製,結合了話題和(hé)服務的特點。客(kè)戶端發送目(mù)標請求給操作服務器,接收任務進度反(fǎn)饋以及最終結果。
分布式網絡搭建
IP地址設置:確保不同(tóng)計算機的底層鏈(liàn)路聯通,設置對方的IP地址和計算機名,通過Ping命令測試網(wǎng)絡是否聯通。
ROS_MASTER_URI設置:在從機端設置ROS_MASTER_URI環境(jìng)變量,指(zhǐ)定ROS Master的位置,以便從機能夠找到ROS Master並進行通信。
參數服務器
ROS的參數服務器允許節點在全局範圍內存儲和(hé)檢索參數,節點可以通過rospy庫中的API來設置和獲取參數。參數服務器使得節點可(kě)以共享配置信息、初始化數據以及其他需要在多(duō)個節點間共享的數據。