2024年6月7日发(作者：)

机器人编程实践-ros2基础与应用

ROS2是机器人操作系统（Robot Operating System）的第二代版本，它提供

了一套完整的软件框架，用于构建机器人应用程序。ROS2基于DDS（Data

Distribution Service）通信协议，具有更好的性能和可靠性，同时支持多种操

作系统和编程语言，使得机器人开发更加灵活和便捷。

一、ROS2基础

1. ROS2架构

ROS2架构由两部分组成：ROS2核心和ROS2工具。ROS2核心包括ROS2运

行时、ROS2通信、ROS2消息和ROS2服务等组件，ROS2工具包括ROS2命

令行工具、ROS2图形化工具和ROS2开发工具等。

2. ROS2安装

ROS2支持多种操作系统，包括Ubuntu、Debian、Fedora、CentOS等。安

装ROS2需要先添加ROS2软件源，然后安装ROS2包。安装完成后，需要设

置ROS2环境变量，以便在终端中使用ROS2命令。

3. ROS2通信

ROS2通信基于DDS协议，支持点对点通信和发布/订阅通信。发布/订阅通信

是ROS2最常用的通信方式，它通过话题（Topic）实现数据的发布和订阅。发

布者（Publisher）将数据发布到话题中，订阅者（Subscriber）从话题中订阅

数据。

4. ROS2消息

ROS2消息是数据的载体，它定义了数据的类型和格式。ROS2支持多种消息类

型，包括基本类型、数组类型和自定义类型等。用户可以根据需要定义自己的消

息类型。

二、ROS2应用

1. ROS2机器人控制

ROS2可以用于机器人控制，包括运动控制、传感器数据采集和处理等。用户可

以使用ROS2提供的控制器和驱动程序，也可以自己编写控制器和驱动程序。

2. ROS2机器人感知

ROS2可以用于机器人感知，包括视觉、声音、激光雷达等。用户可以使用ROS2

提供的感知库和算法，也可以自己编写感知程序。

3. ROS2机器人导航

ROS2可以用于机器人导航，包括路径规划、障碍物避难和定位等。用户可以使

用ROS2提供的导航库和算法，也可以自己编写导航程序。

4. ROS2机器人仿真

ROS2可以用于机器人仿真，包括机器人模型建立、场景搭建和仿真运行等。用

户可以使用ROS2提供的仿真工具和库，也可以自己编写仿真程序。

5. ROS2机器人应用开发

ROS2可以用于机器人应用开发，包括机器人控制、感知、导航和仿真等。用户

可以使用ROS2提供的工具和库，也可以自己编写应用程序。

总结：ROS2是一套完整的机器人操作系统，它提供了丰富的工具和库，可以用

于机器人控制、感知、导航和仿真等应用。ROS2基于DDS通信协议，具有更

好的性能和可靠性，支持多种操作系统和编程语言，使得机器人开发更加灵活和

便捷。