机器人是一个系统工程，它涉及机械、电子、控制、通信、软件等诸多学科。ros(Robot Operating System)是一个适用于机器人编程的框架，这个框架把原本松散的零部件耦合在了一起，为他们提供了通信架构。
ROS虽然叫做机器人操作系统，但并非Windows、Linux、Mac那样通常意义的操作系统，它由很多免费的软件组成，连接了操作系统和你开发的ROS应用程序，同时也实现了部分传统操作系统的功能，可以把它理解为一个中间件。底层相关的实现包括硬件抽象、竞争管理、进程管理。上层实现则比如异步调用，同步调用，数据中央数据库，机器人设置系统等。
在ROS运行时环境上，机器人的感知、决策、控制算法可以更好的组织和运行。ROS有版本1和版本2, 即ROS, ROS2. ROS2 Foxy Fitzroy可以在不同的操作系统中安装和运行，如Windows, Linux或 Mac。ROS除了可以在电脑操作系统上直接运行，也可以在虚拟机或Docker中运行。
最初Willow Garage开发他的机器人Roboter PR2时，是为了设计一个在已知环境中具有自主导航功能的人形机器人。不过在开发初期，他就将ROS往通用和可定制软件的方向设计，以便以后集成到不同机器人中，能方便改进或修改。如今，ROS 不仅用于 PR2 和类似的机器人，而且还用于各种尺寸的移动机器人、人形机器人、工业机械臂、户外陆地车辆和飞行器等。
ROS2由Robotik社区合作开发，主要对以下几个领域进行了改进:
- 机器人团队合作
- 小型电子卡上搭载的软件
- 实时系统
- 不稳定的网络
- 生产环境
应用 | ROS | ROS2 |
Plattform | 在Ubuntu上通过测试，其他Linux版本及OS X持保留态度。 | 通过Ubuntu Xenial, OS X EI Capitan 以及 Windows 10测试。 |
C++ | C++03 | C+++11， C++14 ，C+++17 |
Python | Python 2 | >= Python 3.5 |
中间件 | 个性化序列化格式（传输协议+中心发现机制） | 该接口的所有实现目前都基于 DDS (Data Distribution Service) 标准。 |
持续时间同步及时间测量 | 持续时间（Duration）和时间类型在客户端库中定义，并使用 C++ 和 Python 进行编程。 | 该类型通过消息的形式定义，所以对各种语言是一致的。 |
组件及生命周期 | 每个节点通常拥有一个自己的主要功能。 | 生命周期可以在工具中应用，例如 roslaunch，从而可以通过启动多个组件来启动系统。 |
多线程模型 | 开发者只能在Mono线程或多线程中选择一种实施。 | 可以使用具有中间执行级别的模型，并且可以轻松实现个性化的执行程序。 |
多节点 | 无法在一个进程中生成多余1个的节点。 | 一个进程中可以生成多余的节点。 |
roslauch | roslaunch文件作为XML定义，因而受到XML文件局限。 | 启动文件通过Python编写，复杂逻辑如条件语句等可被使用。 |
此外，整理了一份相关的学习资源，供入门ROS参考。目前正在做一个ROS2实战的系列，欢迎关注。「ROS2 foxy」 机器人操作系统实战系列 - 文章汇总
ROS2 - 知识分类
参考资料:
- 机器人操作系统入门 - 中国MOOC大学
https://sychaichangkun.gitbooks.io/ros-tutorial-icourse163/content/ - 维基百科
https://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials - Github
https://github.com/ros2 - GenerationRobots
https://www.generationrobots.com/blog/de/ros2-was-andert-sich-gegenuber-ros/
