ROS 2正式版來了，到底有哪些新變化？

2017.12.09，機器人開源操作系統軟體ROS 2終於推出首個正式版，新版本命名為「Ardent Apalone」，代號「ardent」。

查了一下，中文意思為「熱心的美洲鱉」，不知ROS2是不是要從ROS1的「海龜」系列換成「土鱉」系列了，ORZ。

如果你只想用最短時間了解有哪些關鍵的新特性，只看下一段就OK了。

1.ROS2全面支持三種平台

?Ubuntu 16.04（Xenial）

?Mac OS X 10.12（Sierra）

?Windows 10

2.實現了分散式架構

取消Master中央節點，實現節點的分散式發現，發布/訂閱，請求/響應通

3.支持實時

4.使用新版本的編程語言

?ROS 2廣泛使用C ++ 11。而ROS 1的核心主要使用C ++ 03，在其API並沒有使用C++ 11功能。

?ROS 2的Python版本至少為3.5，ROS 1的Python版本為2.7

5.使用了新的編譯系統Ament（ROS為Catkin）

6.ROS1可以通過rosbridge和ROS 2通信

接下來進行詳細介紹：

關於ROS2的起源、前世今生可參考我一年前寫的一篇文章，在此不過多重複。

ROS和ROS2.0現在到底該學習哪個呢？

https://zhuanlan.zhihu.com/p/24391444

ROS 1和ROS 2之間變化

1. 系統架構

上圖所示是ROS 2與ROS 1整體架構的對比：

ROS 1主要構建於Linux系統之上，主要支持Ubuntu。而ROS 2採用全新的架構，底層基於DDS通信機制，支持實時性、嵌入式、分散式、多操作系統。ROS 2支持的系統包括Linux、windows、Mac、RTOS，甚至是單片機等沒有操作系統的裸機。

ROS 1的通訊系統基於TCPROS/UDPROS，強依賴於master節點的處理，而ROS 2的通訊系統是基於DDS，進而取消了master，同時在ROS2內部提供了DDS的抽象層實現，有了這個抽象層，用戶就可以不去關注底層的DDS使用了哪個商家的API。

ROS 2目前已經在Ubuntu Xenial，OS X El Capitan以及Windows 10上進行了CI測試和支持（參閱http://ci.ros2.org）。

2. 編程語言

C ++標準

ROS 1的核心是針對C ++ 03，並沒有在其API中使用C ++ 11功能。ROS 2廣泛使用C ++ 11，並使用C ++ 14的某些部分。在未來，ROS 2可能會開始使用C ++ 17。

python

ROS 1是針對Python 2，ROS 2至少需要Python 3.5版本。

3. 編譯系統

ROS編譯系統從初期使用的rosbuild，到groovy版本之後的catkin，再到ROS2中的ament

雖然編譯系統並不是ROS框架中的核心部分，但卻是開發者最常接觸的一個重要功能。

ROS 2新的編譯系統ament是一種元編譯系統，用來構建組成應用程序的多個獨立功能包，它並不是一個全新的東西，是catkin編譯系統進一步演化的版本，而這兩個單詞也是近義詞。查了一下，catkin和ament的意思為柔荑花序（柳絮），而ROS最早起源於柳樹車庫公司。

ROS 2只支持隔離的構建

在ROS 1中，可以在單個CMake上下文中構建多個包。雖然這加快了構建步驟，但是每個包都需要確保正確定義了交叉包目標依賴關係。另外所有的軟體包共享相同的命名空間，導致目標名稱衝突等。

在ROS 2中，只支持隔離的構建，即每個包都是獨立構建的。安裝空間可以是隔離的或合併的。

取消了開發空間

在ROS 1中，可以在不安裝包的情況下構建包。

在ROS 2中，必須先安裝一個軟體包，然後才能使用它。

ROS 1中使用開發空間的一個原因是為了使開發人員能夠更改文件，例如Python代碼或啟動文件，並直接使用修改後的代碼，而無需重新編譯軟體包。在ROS 2中保留了這一好處，可選擇使用符號鏈接替換安裝步驟中的複製操作。

4. 消息、服務介面

ROS 2使用了新的介面。有關更多信息，請參閱ROS介面定義文章。

如果現在就想動手開發，可參閱「古月居」的相關教程。

下一個版本

ROS 2 目前還在積極的開發完善中之中。下一個正式版本將在2018年夏天發布。屆時會繼續有一些出現新特性，例如將會進一步完善C++和Python的API，開發通用構建工具，發布Windows和Mac OS軟體包，使用FastRTPS增強實時安全等。

期待更好，更強大的ROS 2 土鱉出現！

參考文獻：

https://github.com/ros2/ros2/wiki/Release-Ardent-Apalone

https://github.com/ros2/ros2/wiki/Features

https://github.com/ros2/ros2/wiki/Roadmap

http://design.ros2.org/articles/changes.html

古月居 http://www.guyuehome.com/

開始學習機器人-知乎專欄https://zhuanlan.zhihu.com/p/24391444