ROS 2 index翻译（一）——ROS 2 概念概览

ROS是一个基于匿名发布/订阅（publish/subscribe）机制的中间件（middleware），该机制允许在不同的ROS进程中传递消息。
ROS 2系统的核心是ROS图（Graph）。ROS图泛指ROS系统的节点网络及其通信连接。

1.图（Graph）概念速览
①节点（Nodes）：节点就是一个用ROS与其他节点通信的实体。
②消息（Messages）：订阅和发布给一个话题（topic）所用到的ROS数据类型。
③话题（Topics）：节点发布消息给一个话题，同时也可以从一个话题中接收消息。
④发现（Discovery）：各节点间决定如何相互会话（talk）的自动化过程（process）。

2.节点
节点是ROS图的参与者。ROS节点使用ROS客户端库（client library）与其他节点通信。节点能向话题发布和订阅消息，也可以提供或使用一项服务（Service）。节点包含一些配置参数。节点之间的连接通过分布式发现过程（distributed discovery process）来建立。节点可能位于相同或不同的进程，或者在不同的机器中。这些概念将在下面详细阐述。

3.客户端库（Client Libraries）
ROS客户端库允许用不同编程语言编写的节点之间通信。这里有一个核心ROS客户端库（RCL），它实现了不同语言的ROS API所需的通用功能。这使得基于特定语言的客户端库更易于编写，并且具有更一致的行为。
以下客户端库由ROS 2团队维护：
① rclcpp = C++ 客户端库；
② rclpy = Python 客户端库。
另外，ROS社区还开发了其他客户端库。有关更多详细信息，请参阅ROS2客户端库文章。

4.发现
节点的发现通过ROS2的底层中间件自动发生，可以总结如下：
①开启一个节点时，该节点向具有相同ROS域的网络上其他节点广播其存在（使用ROS_DOMAIN_ID环境变量）。其他节点使用关于自身的信息响应该广播，由此可以进行适当的连接并且节点可以进行通信。
②节点定期广播其存在，由此可以与新建节点进行连接，甚至是在最初的发现周期之后。
③节点下线时会向其他节点广播（说拜拜）。
假如节点兼容Quality of Service设定，它们将只能和其他节点建立连接。

5.示例：talker-listener
在一个PC机系统终端（terminal），开启一个将在主题上发布消息的节点（用C++编写）。

ros2 run demo_nodes_cpp talker

在另一个终端，启动第二个节点（用Python编写），该节点将订阅同一主题的消息。

ros2 run demo_nodes_py listener

你应该会看到这些节点自动发现彼此，并且开始交换信息。

英语原文：https://index.ros.org/doc/ros2/Concepts/Overview-of-ROS-2-concepts/