# learnros

**Repository Path**: sacomplex/learnros

## Basic Information

- **Project Name**: learnros
- **Description**: 学习ROS的笔记:ROS1, ROS2
- **Primary Language**: C++
- **License**: MIT
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-05-29
- **Last Updated**: 2026-06-15

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# learnros




## ROS2 与 ROS1

在以下方面差异巨大：

| 方面       | ROS1                  | ROS2                       |
| :--------- | :-------------------- | :------------------------- |
| 构建系统   | catkin                | ament (colcon)             |
| 客户端库   | roscpp / rospy        | rclcpp / rclpy             |
| 节点初始化 | `ros::init()`         | `rclcpp::init()`           |
| 消息生成   | .msg → 自动生成头文件 | 相同，但 CMake 不同        |
| 通信中间件 | TCPROS/UDPROS         | DDS（默认）                |
| Bag 工具   | rosbag                | ros2 bag (SQLite3/MCAP)    |
| 测试框架   | rostest (gtest)       | ament_cmake_gtest / pytest |
| 可视化     | rqt / rviz            | rqt2 / rviz2               |



### 核心概念与架构

ROS 1（Noetic/Melodic）与 ROS 2（Humble/Iron/Rolling）在核心架构上最主要的区别在于其通信中间件。ROS 1依赖一个中央节点 `roscore` 进行管理，而 ROS 2 采用了去中心化的 DDS 架构，从根本上解决了 ROS 1 的单点故障问题，并带来了实时性、安全性和跨平台支持等关键改进。理解这个基础架构差异至关重要。



### 构建系统与工具链

从 ROS 1 迁移到 ROS 2，你需要适应全新的构建系统和工具链，这直接影响你搭建开发环境和编译代码的方式。

| 特性               | ROS 1 (Noetic/Melodic)                                     | ROS 2 (Humble/Iron/Rolling)                                  | 简要说明                                                     |
| :----------------- | :--------------------------------------------------------- | :----------------------------------------------------------- | :----------------------------------------------------------- |
| **构建系统**       | Catkin                                                     | Ament                                                        | Ament 是专为 ROS 2 设计的新构建系统，更现代化。              |
| **构建工具**       | `catkin_make`, `catkin_tools`                              | `colcon`                                                     | Colcon 是所有 ROS 2 包的统一构建入口，类似编译器的“总指挥”。 |
| **主客户端库**     | `roscpp` / `rospy`                                         | `rclcpp` / `rclpy`                                           | 这是你编写 C++ 代码时会直接调用的核心库，API 有变化，但逻辑思想相通。 |
| **CMakeLists.txt** | 查找 `catkin` 包                                           | 查找 `ament_cmake`，使用 `ament_target_dependencies` 链接依赖 | 这是编写功能包时最直接的代码级变化之一。                     |
| **核心通信库**     | `ros::init`, `ros::NodeHandle`                             | `rclcpp::init`, `rclc:Node::make_shared`                     | 创建节点和管理通信的 API 发生了变化。                        |
| **核心命令行工具** | `roscore`, `rostopic`, `rosnode`, `rosservice`, `rosparam` | `ros2 run`, `ros2 topic`, `ros2 node`, `ros2 service`, `ros2 param` | 所有命令都以 `ros2` 开头，更统一。                           |
| **可视化工具**     | `rqt`, `rviz`                                              | `rqt2`, `rviz2`                                              | 新版工具增加了对 DDS 等新特性的支持。                        |
| **模拟工具**       | Gazebo Classic（较常用）                                   | Gazebo Ignition / Garden（新版）                             | 尽管仍在过渡，但新项目强烈建议使用新版 Gazebo。              |



### 通信中间件与架构

架构的进化带来了更强大的通信能力，这是 ROS 2 实现质的飞跃的核心。

- **ROS 1**: 基于 `roscore` 的 **TCPROS/UDPROS** 通信。`roscore` 作为中央节点进行管理，存在**单点故障**风险，且实时性支持有限。
- **ROS 2**: 采用 **DDS (Data Distribution Service)** 作为通信中间件。
  - **去中心化**：无 `roscore`，节点通过 DDS 自动发现，提高了系统鲁棒性。
  - **QoS 策略**：提供 `可靠`/`尽力而为` 等丰富的服务质量策略，可满足不同场景的通信可靠性需求。
  - **安全性**：支持 DDS-Security 标准，提供加密、认证等安全机制。
  - **实时性**：支持实时操作系统 (RTOS)，适用于对延迟敏感的控制任务。



### 数据录制与存储 (`rosbag`)

数据录制方式的变化直接影响你的数据采集与回放流程。

- **ROS 1**: 数据录制成单个 `.bag` 文件，格式是自研的二进制格式。
- **ROS 2**: 使用 `rosbag2` 工具，默认存储为 **SQLite 数据库文件**或高效的 **MCAP 格式**的文件夹结构。新格式扩展性、查询性能和跨平台兼容性更好。
- **⚠️ 关键注意**：ROS 1 和 ROS 2 的 bag 文件**格式不兼容，不能直接互相播放**。如果历史数据在 ROS 1，后续切换版本时数据迁移必须预先规划。



### 版本选择建议

首先明确你需要使用的 ROS 2 版本：

- **Humble Hawksbill (推荐)**：目标是 **Ubuntu 22.04**，这是一个**长期支持版（LTS）**，官方支持至 **2027 年 5 月**。它拥有最庞大的社区用户群和最丰富的教程，是新项目和开发者的最稳妥选择。
- **Iron Irwini (不推荐)**：目标是 **Ubuntu 22.04**，非 LTS 版本，支持已于 **2024 年 11 月**结束，不太适合新手。
- **Rolling (不推荐)**：是滚动发行版，包含最新功能，**API 变化频繁**且 bug 可能较多，非常**不适合新手学习或用于实际项目**。

对于绝大多数 ROS 新手，从 **ROS 2 Humble** 开始学习并用于你的项目，是当下最合适的选择。

# 工具

- https://ranchhandrobotics.com/rde-ros-2/
- https://ranchhandrobotics.com/rde-ros-1/