и 
Понимание ROS: как начать работу с операционной системой робототехники для начинающих
Что такое РОС?
ROS (Robot Operating System) — это фреймворк, предназначенный для создания роботизированных систем. Это не настоящая операционная система в традиционном смысле, а скорее метаоперационная система, работающая поверх основной операционной системы (такой как Linux).
Он предоставляет промежуточный уровень программного обеспечения, который абстрагирует аппаратное обеспечение и предлагает набор сервисов, инструментов и библиотек для облегчения разработки программного обеспечения для роботов.
Каковы ключевые компоненты ROS?
Платформа ROS состоит из нескольких компонентов, в том числе:
- Ядро РОС — это центральный компонент, предоставляющий важные услуги для связи между узлами ROS в распределенной системе, такие как передача сообщений, управление параметрами и присвоение имен.
- Узлы ROS — это отдельные программы, которые взаимодействуют друг с другом через ROS Core с использованием системы обмена сообщениями публикации и подписки.
- Темы РОС включить связь между узлами ROS. Они называются шинами, через которые узлы обмениваются сообщениями. Узел может публиковать сообщения в теме, и любые заинтересованные узлы могут подписаться на эту тему, чтобы получать сообщения. Темы следуют шаблону обмена сообщениями «публикация-подписка», что обеспечивает асинхронное общение.
- Сообщения РОС представляют собой структуры данных, используемые для связи между узлами ROS и определяющие информацию, которой обмениваются по теме.
- Услуги РОС предоставить узлам возможность отправлять запросы и получать ответы. Они используют шаблон запрос-ответ, обеспечивая прямой обмен сообщениями. Узел может предложить услугу, указав тип услуги, который определяет форматы сообщения запроса и ответа. Затем другие узлы могут вызывать службу для отправки запросов и получения ответов.
- Файлы запуска ROS упростить процесс запуска нескольких узлов и настройки их параметров. Файл запуска — это XML-файл, описывающий выполняемые узлы, их параметры и связи между ними. Используя файлы запуска, вы можете запускать несколько узлов с помощью одной команды, что упрощает управление сложными роботизированными системами.
В контексте ROS, RTK приемники может рассматриваться как узел ROS, и он может взаимодействовать с другими узлами в системе ROS, используя темы, сообщения и службы ROS.
Какую платформу для ROS Core выбрать?
ROS Core может работать на ПК, ноутбуке, компьютере или различных встроенных платформах: NVIDIA Jetson, Raspberry Pi, BeagleBone, Intel NUC, Odroid и т. д.
Выбор между ними для запуска ROS зависит от нескольких факторов, которые перечислены ниже. Вот несколько рекомендаций, которые помогут вам выбрать между ними для запуска ROS Core:
- Вычислительные требования: если ваше приложение для робототехники требует высокопроизводительных вычислений, лучшим выбором может стать NVIDIA Jetson или ПК. Оба предлагают высокопроизводительные процессоры и графические процессоры, которые идеально подходят для ресурсоемких задач, таких как компьютерное зрение и машинное обучение.
- Потребляемая мощность: если ваше приложение для робототехники работает от батареи или требует низкого энергопотребления, лучшим выбором может стать Raspberry Pi или NVIDIA Jetson. Оба предлагают варианты с низким энергопотреблением, а Raspberry Pi известен своей энергоэффективностью.
- Стоимость: если стоимость является основным фактором, то Raspberry Pi является наиболее экономичным вариантом и широко используется для создания прототипов и хобби-проектов. NVIDIA Jetson и ПК — более дорогие варианты, но они предлагают более мощные вычислительные возможности.
- Фактор формы: NVIDIA Jetson или Raspberry Pi — самые компактные и легкие платформы. Оба имеют малые форм-факторы и подходят для создания компактных роботизированных систем.
Так что, выбирайте Raspberry Pi если вам нужен экономичный вариант (узнать как подключить simpleRTK2B/3B платы к Raspberry Pi) Или NVIDIA Джетсон если вычислительные возможности важнее (ознакомьтесь с пошаговой инструкцией) туториал как подключить RTK приемник к NVIDIA Jetson).
Какую среду разработки для ROS выбрать?
Наиболее часто используемыми средами разработки являются Ubuntu, студия разработки ROS (ROSDS), Visual Studio Code, Eclipse, CLion и т. д.
Ubuntu это хорошо поддерживаемая и широко используемая операционная система с большим сообществом пользователей, которые вносят свой вклад в разработку и поддержку ROS.
Сама ROS в основном разработана и протестирована на Ubuntu, что означает, что она оптимизирована для этой платформы, и большинство пакетов и библиотек ROS доступны в виде готовых пакетов для Ubuntu. Просто помните, что:
- РОС Мелодик совместим с Ubuntu 18 (проверьте Руководство по установке мелодии)
- РОС Ноэтик совместим с Ubuntu 20 (проверьте Руководство по установке Noetic)
Какие RTK-приемники и антенны подходят для использования в ROS?
Все ArduSimple RTK приемники и антенны совместимы с ROS.
При выборе конкретных RTK приемники и антенны, рассмотрите требования вашего приложения, такие как точность позиционирования, возможности подключения и факторы окружающей среды, чтобы выбрать наиболее подходящее оборудование.
