机器人操作系统ROS与机器人智能化研究的简单介绍

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ros加速机器人智能化变革讲座目的

ros加速机器人智能化变革讲座目的是帮助教科研工作及相关实验室建设等机器人操作系统ROS与机器人智能化研究,使师生深受启发。技的快速发展正在推动机器人向智能化方向毕派进化手敏贺机器人操作系统ROS与机器人智能化研究,越来越多的机器人走向人们的生活及生产环境,在这过程中,机器人操作系统(RobotOperatingSystem,ROS)作为一种重要的软件开发框架,大大提高机器人操作系统ROS与机器人智能化研究了机器人的开发与部署效率,在分工协作、软件维护和系统扩展中具有重要意义。时至今日,ROS已成为机器人领域的普遍标准,正在变革无人驾驶汽车、云脑机拿银器人、新一代工业机器人等诸多领域,结合人工智能技术引领机器人新一轮的技术浪潮。因此,ros加速机器人智能化变革讲座目的是帮助教科研工作及相关实验室建设等,使师生深受启发。

机器人操作系统ROS与机器人智能化研究的简单介绍

什么是机器人操作系统ROS

机器人操作岩则系统(ROS,Robot Operating System)[1] 是一个机器人软件平台,它能为异质计算机集群提供类似操作系统的功能。

中文名

机器人操作系统

外文名

ROS,Robot Operating System

平 台

机器人软件

服 务

标准操作系统

ROS的前身是斯坦福人工智能实验室为了支持斯坦福智能机器人STAIR而建立的交换庭(switchyard)项目。到2008年,主要由威楼加拉吉继续该项目的研发。

ROS提供一些标准操作系统服务,例如硬件抽象,底层设备控制,常用功能实现,进程间消息改衫以及数据包管理。ROS是基于一种图状架构,从而不同节点的进程能接受,发布,聚合各种信息(例如传感,控制,状态,规划等等)。目前ROS主要支持Ubuntu操作系统。

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,模拟等等。

ROS(低层)使用BSD许可证,所有是开源软件,并能免费用于研究和商业用途。而高层的用户提核枣腔供的包则使用很多种不同的许可证。

什么是ROS机器人操作系统?ROS机器人系统具有哪些特点?

ROS的主要目标是为机器人研究和开发提供代码复用的支持。璞数技术介绍:ROS是一个分布式的进程(即“节点”)框架,这些进程被封装简核枯在易于被分享和发布的程序包和功能包中。ROS也支持一种类似于代码储存库的联合系统,这个系统也可以实现工程的协作及发布。可以使一个工程的开发和实现从文件系统到拦洞用户接口完全独立决策(不受ROS限制)。同时,所有的工程都可以被ROS的基础工具整合在一起。

ROS在某些程度上和其他常见的机器人架构有些相似之处,如:Player、Orocos、CARMEN、Orca和MicrosoftRoboticsStudio。对于简单的无机械手的移动平台来说,Player是非常不错的选择。ROS则不同,它被设计为适用于有机械臂和运动传感器的移动平台(倾角激光、云台、机械臂传感器)。与Player相比,ROS更有利于分布式计算环氏巧境。当然,Player提供了较多的硬件驱动程序,ROS则在高层架构上提供了更多的算法应用(如集成OpenCV的视觉算法)。

机器人操作系统ROS--简介(一)

网址:

ROS (机器人操作系统,Robot Operating System),是专为机器人软件开发所设计出来的一套电脑[操作系统]架构。它是一个开源的元级操作系统(后操作系统),提供类似于操作系统的服务,包括硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能的执行、程序间消息传递、程序发行包管理,它也提供一些工具和库用于获取、建立、编写和执行多机融合的程序。

ROS究竟为何物?

2007年Morgan Quigley,Eric Berger和Andrew Ng发布了一纸有关STAIR的论文,讲述了用Switchyard可以在各软件程序之间传递信息,可以帮助机器人有效的完成一芦兄些复杂的任务。这个项目是斯坦福大学和机器人技术公司Willow Garage的个人机器人项目Personal Robots Program合作进行的,2008年后完全由这家公司推广,相关发布文件称Switchyard可以让机器人编译模块化,而且不需要重新设计框架,ROS操作系统也就随之问世了,2012年ROS团队成立了一个非盈利组织(OSRF),经过这几年的发展ROS从最初的无人问津的小众操作系统,到现在已是主流的机器人操作系统之一铅哗凯。

ROS的运行架构是一种使用ROS通信模块实现模块间P2P的松耦合的网络连接的处理架构,它执行若干种类型的通讯,包括基于服务的同步RPC(远程过程调用)通讯、基于Topic的异步数据流通讯,还有参数服务器上的数据存储。但是ROS本身并没有实时性。

ROS的主要特点可以归纳为以下几条槐唤:

(1)点对点设计

ROS(机器人操作系统)

现在还只是个草稿机器人操作系统ROS与机器人智能化研究,后面会陆续更新改正机器人操作系统ROS与机器人智能化研究,保证大家一看就会机器人操作系统ROS与机器人智能化研究,绝对不废

只是帮助大家理解,很多知识点只是类比推理,是有错误机器人操作系统ROS与机器人智能化研究的,哈哈,勿喷

蛮多人在学习ROS的时候,其实还是不太理解什么是ROS,为什么要去ROS,以及怎么样去学习ROS,我大二的时候开始接触到ROS,也经历过比较痛苦的一段时间,所以希望用这篇文章来帮助大家对ROS有一个较好的理解。

首先我们抛开ROS来说,如果我们要写一个程序,程序需要完成特定的功能,就拿C语言中的加法函数来说吧。我们定义机器人操作系统ROS与机器人智能化研究了一个加法函数,输入两个整数最后返回两个整数的和,然后定义完函数以后,在main()函数里调用这个加法函数,就可以在键盘上输入两个整数,然后计算两个整数的和了。

那么问题来了   如果我要在别的程序需要使用加法函数所返回的值,应该怎么做呢?

一种方式  定义一个全局变量,将加法函数返回的值赋给这个全局变量,那么在一个工程文件下的程序都可以使用这个全局变量了,这就达到了其他程序使用这个变量的目的了

那么问题又来了,如果不是在同一个工程目录下的程序,要怎么样才能使用到这个加法函数的返回值呢?

一种方式  将第一个程序的加法返回值写到一个文档中,然后其他程序去读这个文件,这样也可以达到使用这个数据的目的了

上面的例子,想给大家传递的知识点就是  我们在写程序的时候,大多数人是耐厅只有一个main()函数的,也就是只有一个可执行文件,那么问题就来了,要是不同的main()函数之间需要相互使用对方的数据,那应该怎么办呢,这就引申出了程序与程序之间到交流问题,也就是通信问题。这也是ROS里面我个人觉得必须首先要搞清楚的问题。大家先理解到这个地方,然后往下看。

开始进入主题  到底什么是ROS,ROS就是Robot Operating System 的缩写,这大家都知道,对吧,翻译成中文也就是机器人操作系统,可是除了这个大家对操作系统是什么大家有了解过么,为什么需要操作系统,也就是操作系统能干什么,大家有简单的了解过么

操作系统(先空白,后面再填坑)

在了解操作系统以后,我们就可以开始渣首分析我们的机器人操作系统了,话不多说,先放狗,不不不,先放图:

我们知道,操作系统本身也是一个软件,但是他的特殊之处在于能够完成对硬件的调配,而其他的应用软件,比如网易云,他如果想放歌,他需要打开播放器,是得需要操作系统去完成的,它本身没有这个能力去直接打开播放器,而是对操作系统说,大哥,能不能帮我打开一下播放器,求求你了,哈哈。

我们也知道,在win上安装了许许多多的软件,向上面的solidworks(三维制图软件),matalab(数据计算软件) QQ(聊天软件)   网易云 (听歌软件) 腾讯视频(播放软件)......

那么问题又来了  你能让你的扣扣去跟网易云说  我想听歌,然后网易云就会打开播放么,当然你要是杠杆定理学得好,那我认了,哈哈,大多数人是应该是觉得这应该不可以,因为扣扣怎么跟网易云通信嘛,对吧。

所以我们安装在win上的各个软件只负责自己的问题,不会跟其他的软件有过多的交流。

哈哈,所以我有了一个大胆的想法,让我的电脑同时登录3个扣扣,那么这三个扣扣总该可以相互发消息了吧,没错,这就是我想要讲的东西,我只在我的电脑上安装三个软件 也就是3个扣扣软件,他们肯定是可以相互交流的。因为他们是同一类软件。

是的,ROS也是这么干的,在ROS上也安装了向扣扣这样的可执行程序,只不过在ROS中换了个说法,可执行程序叫做节点,这应该不拿理解吧。要记住在ROS上安装了许许多多的软件哦,也就是许许多多的可执行程序,也就是许许多多的节点,如果你现在理解了节点是什么如亩数了,那么恭喜你,已经迈出了一小步了,你说巧不巧,安装在ROS上的这些程序,它还可以相互通信,也就是相互交流,哈哈。

好了,理解到这一步呢就理解了节点是个什么东西了。

下面又开始了一个新的例子,我们的手机上有一个扣扣,我们需要和其他人聊天对吧,那么你知道你要和别人聊天需要先做什么么,你肯定说,登录账号加好友啊,不对的,首先要做的就是把腾讯的服务器打开,不然你登录不上去的,也就是说,腾讯的服务器不打开,你是登录不上扣扣的,只不过这一步不是我们操作的,人家的服务器他已经给我门打开了,然后我们再登录扣扣,想一下,我们在登录的时候,做了什么,对吧,大家都知道,我们也就是输入账号密码就可以登录了吧对吧,这个过程呢就是向腾讯的服务器注册自己的信息,告诉腾讯服务器,我上线了,然后腾讯服务器就把你加入到注册表中,里面包含了你的一些信息,你想要和别人连天,那么别人是不是也要跟你一样,也要先登录,过程和你的一样,所以这个时候,腾讯服务器那边是已经有了你和你想要聊天的对象的一些信息的,比如ip地址之类的东西,这样,你想发消息给你的朋友(后面再填坑)

类比一下 服务器 就相当于ROS里面的ros master

只不过这个rosmaster需要我们自己开启而已。

事实上,ros并不是一个操作系统,他并不能直接运行在硬件之上,只不过他把硬件做了一个给操作系统的接口  和网易云一样   网易云大不了就使用一个喇叭呗,只不过ros使用了太多的硬件,比如激光雷达,相机,编码器,imu等等。

因此ROS本身也就是一个软件,和qq一样,运行在操作系统之上,所不同的是,在ROS上又可以安装许许多多的同类软件,这些安装在ROS上的程序(节点)之间可以按照ROS所规定的通讯机制进行相互交流通讯。比如激光雷达节点(程序)通过ROS提供的接口,让操作系统把激光数据传上来,交给建图所需要的Gmapping节点使用,然后Gmaping节点把所构建的地图给move_base节点使用,move_base节点的输入是一个速度和角度的命令,先由move_base下发给ros,然后ros下发给操作系统,然后操作系统调用硬件,在这里是电机,让电机按照ROS下发的速度的角速度进行运动.

大家应该会有一点点理解了吧

总结下  就是ros是一个类似于win上的一个软件,但是这个软件上又安装了很多软件,在ros上安装的这些软件可以相互通信,然后可以借助ROS,去调用操作系统去调用硬件。

这就是为什么我们每次想要聊天的时候,需要先打开qq这个软件,也就是我们想要用ROS的时候,先运行roscore这个命令打开ROS了吧

接下来是 

ros中的通讯方式

ros中的一些工具

ros中的一些已经有了的功能包(算法)

慢慢写,不着急

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