ROS2和ROS1在应用层、中间件层和操作系统层有什么区别呢？

ROS2和ROS1在应用层、中间件层和操作系统层有什么区别呢？

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/weixin_43501408/article/details/140464222

ROS（机器人操作系统）是目前最流行的机器人软件开发框架之一，其最新版本ROS2在架构、通信机制和平台支持上做了很多改进。本文将详细介绍ROS2和ROS1在应用层、中间件层和操作系统层的主要区别，并对客户端库进行解释。

尽管ROS2仍在开发中，技术相对成熟的ROS1仍是许多开发者的首选。以下是两者在各层面上的主要区别：

应用层

ROS1

• 架构：基于单进程架构，节点间通过ROS Master进行通信。
• 启动文件：使用launch文件管理多个节点的启动。
• 包管理：使用catkin构建系统和包管理工具。
• 消息传递：基于roscpp（C++）和rospy（Python）库。

ROS2

• 架构：支持多进程和多线程架构，移除了ROS Master，采用分布式发现机制。
• 启动文件：使用改进的launch系统，支持Python脚本化。
• 包管理：采用ament构建系统，改进了依赖管理和构建流程。
• 消息传递：基于rclcpp（C++）和rclpy（Python）库，支持实时性和质量服务（QoS）设置。

中间件层

ROS1

• 通信机制：基于TCPROS和UDPROS协议进行消息传输。
• 数据格式：使用.msg和.srv文件定义消息和服务格式。
• 分布式计算：有限的分布式支持，依赖ROS Master进行节点注册和查找。

ROS2

• 通信机制：基于DDS（Data Distribution Service），支持多种传输协议（例如，TCP、UDP）。
• 数据格式：使用相同的.msg和.srv文件格式，但扩展了支持。
• 分布式计算：原生支持分布式计算和节点发现，无需中心化的ROS Master。

操作系统层

ROS1

• 实时性：不支持严格的实时性要求，主要依赖Linux非实时内核。
• 平台支持：主要支持Ubuntu，有限支持其他Linux发行版和Windows。
• 安全性：缺乏内置的安全机制，如认证和加密。

ROS2

• 实时性：支持实时操作系统（RTOS）和实时内核，增强了实时性和确定性。
• 平台支持：扩展了平台支持，包括Windows、macOS和RTOS。
• 安全性：引入了SROS2，提供安全通信机制，支持认证、加密和访问控制。

当前建议

由于ROS2还在不断开发和改进中，许多开发者仍建议使用技术较为成熟的ROS1进行机器人开发。ROS1已经有大量的社区支持和丰富的资源，可以帮助快速上手和解决问题。而对于需要实时性、安全性和分布式特性的应用，尤其是在工业环境中，ROS2是一个值得探索的方向。

总结来说，ROS2在架构、通信机制和平台支持上做了很多改进，但目前ROS1在社区支持和稳定性上仍然有明显优势。选择使用哪一个版本，应该根据具体的项目需求和环境来决定。

Client Library强制翻译成汉语是什么意思呢？

Client Library 强制翻译成汉语是“客户端库”。

在ROS（机器人操作系统）中，客户端库是开发者与ROS通信和交互的接口。它们提供了用于编写节点、发布和订阅消息、调用服务以及其他与ROS系统进行交互的功能。

主要的客户端库

1. roscpp

• 语言：C++
• 作用：这是C++语言的客户端库，提供了C++程序与ROS进行交互的接口。

2. rospy

• 语言：Python
• 作用：这是Python语言的客户端库，提供了Python程序与ROS进行交互的接口。

3. rclcpp

• 语言：C++
• 作用：这是ROS2中C++语言的客户端库，提供了更灵活和实时性更好的接口。

4. rclpy

• 语言：Python
• 作用：这是ROS2中Python语言的客户端库，支持与ROS2进行交互。

客户端库的主要功能

• 节点创建：帮助创建ROS节点。
• 消息发布与订阅：支持在话题上发布和订阅消息。
• 服务调用与提供：支持调用和提供ROS服务。
• 参数管理：允许节点从参数服务器获取和设置参数。
• 动作（Action）：提供了一种可以监控长时间运行任务的机制（主要在ROS1中）。

通过客户端库，开发者可以方便地编写与ROS系统交互的代码，从而实现复杂的机器人功能。