《机器人操作系统（ROS）及仿真应用》全套PPT课件.pptxVIP

机器人操作系统(ROS) 及仿真应用;机器人操作系统(ROS)及仿真应用;;; 机器人操作系统（Robot Operating System，ROS）是一个机器人软件平台，诞生于2007年，它包含了一系列的软件库和工具用于构建机器人应用，目前已成为机器人领域的普遍标准。 ROS虽然被称为操作系统，但是真正底层的任务调度、编译、寻址等任务还是由Linux操作系统完成，也就是ROS是一个运行在Linux上的次级操作系统，Linux 有不同的发行版本，Ubuntu 20.04 LTS是继 14.04、16.04、18.04 之后的第四个长期支持版本，提供 5 年的技术支持，将提供免费安全和维护更新至2025年4月，Ubuntu-ROS组合已成为机器人编程的一个理想组合。 Ubuntu是一个基于Debian架构，以桌面应用为主的Linux操作系统。由于Linux Ubuntu是开放源代码的自由软件，用户可以登录Linux Ubuntu的官方网址免费下载该软件的安装包。;; 对Ubuntu的安装有两种方式，一种是双系统安装，另外一种是虚拟机安装。因在虚拟机里运行Ubuntu容易出现卡顿现象，本节只介绍双系统安装，即在现有的Windows10系统下如何正确安装Ubuntu 20.04系统。 详细安装步骤见教材P1-P12页;; Ubuntu系统初始界面如下：;1.3 Ubuntu 20.04使用入门;1.3 Ubuntu 20.04使用入门;1.3 Ubuntu 20.04使用入门;1.3 Ubuntu 20.04使用入门;1.3 Ubuntu 20.04使用入门;;1.4 本章小结;机器人操作系统(ROS) 及仿真应用;机器人操作系统(ROS)及仿真应用;;; ROS (Robot Operating System)是一个机器人软件平台，起源于斯坦福大学人工智能实验室的STAIR项目与机器人技术公司Willow Garage的个人机器人项目之间的合作。 ROS可以分成两层，低层是上面描述的操作系统层，高层则是广大用户群贡献的实现不同功能的各种软件包，例如定位绘图，行动规划，感知，模拟等。 ROS具有如下特点： 1、分布式结构 2、多语言支持 3、集成度高，功能完备 4、工具包丰富 5、免费、开源;;;;;;2.4 ROS系统架构;2.4 ROS系统架构;2.4 ROS系统架构;2.4 ROS系统架构;;2.5 Visual Studio Code安装、配置;;2.6 Visual Studio Code的卸载;;2.7 本章小结;机器人操作系统(ROS) 及仿真应用;机器人操作系统(ROS)及仿真应用;; 通信方式 类???;; Topic主题是ROS最通用的通信方式，对于实时性、周期性的消息，使用topic来传输是最佳的选择。在ROS中，两个节点之间要进行通信，就需要建立一个Topic主题，两个节点之间是通过publish-subscribe机制进行通信的。对于同一个Topic，可以有多个发布消息的节点，同时也可以有多个订阅消息的节点。 工作时，Topic-Publisher节点和Topic-Subscriber节点都要到节点管理器进行注册，Topic-Publisher只管通过Topic主题发送消息，不管有没有其它节点接收它。而Topic-Subscriber在节点管理器的指挥下会订阅该Topic，只要检测到Topic主题有消息发布出来，就接收该Topic主题的消息。Topic主题是一种节点对节点的单向异步通信方式。;1、发布器Publisher编程实例：小乌龟速度控制;; 与Topic主题不同， Service服务通信是双向的，它不仅可以发送消息，同时还会有反馈。一个服务Service被分成服务端Server和客户端Client，分别对应着节点A和节点B，两个都要到主节点管理器进行注册，在主节点管理器的管理下，节点B（客户端）向节点A（服务端）发送请求，节点A（服务端）响应该请求，实现节点之间的双向通信。当服务的请求和响应完成时，两个连接的节点将被断开，是一种一次性的同步通信方式。 在请求机器人执行特定操作时，或者根据特定条件需要产生响应事件时，通常使用Service服务。需要注意的是，服务端Server的响应要尽可能的快，因为客户端Client在没有得到反馈之前是处于停止状态的，直到它收到反馈信息才开始重新运作。所以如果一个service服务需要较长的时间去处理