广州分拣机器人品牌智能视觉分拣机器人设计思路电子发烧友网报导(文/李宁远)关于熟习机器人使用的读者，ROS念一定是不会目生的。ROS可以道是现阶段机器人相关开源社区最风行的名目。每一种类型的机器人皆须要以硬件的实际环境编写合乎用户须要的功用，起先代码的复用率很低，大大障碍了机器人的开展。
ROS就是为机器人正在研发的进程中的代码复用供给撑持的开源框架，大批的机器人开源名目，从感知到节制、从定位到构图、从导航到可视化，简直皆利用ROS作为根底。
Micro-ROS从何而来?
Micro-ROS实际上是从ROS2优化而来的轻量级ROS体系，用于正在各类机器人使用中正在MCU上实现第二代机器人操作系统ROS2，经由过程利用通用框架，它可以实现与传统机器人、物联网传感器跟设备的互操作性。ROS2基于ROS进级而去，如果说ROS为机器人研讨跟机器人原型开辟供给了优越⽣态的话，那么ROS2就是⽤于机器人布置情况的开辟架构跟响应的对象链。
智能分拣机器人自动分拣包裹传统机器人ROS本色上是如故逗留正在MCU鸿沟的，再经由过程串行和谈或许旧版ROS中的对象与MCU集成正在一路。Micro-ROS则容许正在硬件级别四周运转ROS2节点，一切硬件外设皆可用于该应用程序，从而使其可能间接与初级总线体系停止交互，亦与传感器跟执行器接口互通。
ROS2办理了ROS正在良多层面上没法知足的机能进级的短板，诸如：实时性、对MCU的撑持、网络通信的依附水平、多机器人的撑持等等。原生的ROS实在只撑持单个机器人，关于多机器人的撑持是缺乏的，并且大型机器人名目的构建、开辟跟布置这些需要ROS渐渐不克不及知足。实时性、安全性、嵌⼊式移植等方面，正在工业范畴也让经常没法婚配某系机能的要求。
Micro-ROS正在办理了多机器人撑持、非幻想收集情况撑持、及时体系撑持以外，最紧张的就是对MCU间接的撑持。Micro-ROS将不再逗留正在MCU的鸿沟经由过程串行和谈集成。ROS2采⽤RTSP(Real-TimePublish-Subscribe)和谈的DDS作为中间层，DDS作为⼀种⽤于及时跟嵌⼊式体系宣布-定阅式通讯的⼯业尺度，正在体系容错跟灵活性上会加倍美满。Micro-ROS同时可以应用其中间件可插拔性来利用针对MCU停止了优化的DDS-XRCE。
基于Micro-ROS的机器人节制MCU
Micro-ROS致力于将ROS2引入普遍的微控制器，次要方针就是中档32位微控制器系列。一般来说，Micro-ROS须要存在几万字节RAM内存的MCU跟可能实现Micro-ROS客户端到代办署理通讯的通讯外围设备。Micro-ROS撑持的硬件现阶段分为官方撑持的板跟社区板。这里挑几个官方撑持的Micro-ROS机器人本体节制MCU。
瑞萨RA6M5Micro-ROS
垃圾分拣机器人的控制系统瑞萨电子与Micro-ROS框架供应商eProsima协作，开辟了基于RA6M5的ROS机器人本体控制器，将Micro-ROS完整集成到了EKRA6M5MCU中。该体系可能基于ROS节制多个伺服系统。
32位的RA6M5MCU是高性能ArmCortex-M33内核，521KB内存，闪存高达2MB。集成了可能用于正在ROS节点之间停止Pub/Sub信息传送的通信接口，可以经由过程单线UART跟RS-485节制多个伺服系统。该官方板撑持的实时操作系统为FreeRTOS、ThreadX跟裸机。
乐鑫ESP32Micro-ROS
Xtensa双核32位LX6微处理器，最高240MHz，520KB的内存和高达4MB的闪存，正在外设撑持上是官方板中最多的，以太网MAC、Wi-Fi802.11b/g/n、蓝牙BR/EDR、BLE、SPI、I2C、I2S、UART、SDIO、CAN、GPIO、ADC/DAC、PWM悉数笼罩。对实时操作系统的撑持现阶段仅撑持使用最普遍的FreeRTOS。
STM32L4Micro-ROS
ARMCortex-M4的内核，128KB的内存，1MB的闪存，相称的华而不实。但正在机器人使用外设的集成上很亮眼，温湿度传感器、3轴IMU、ToF传感器等等。正在社区克己的Micro-ROS板上，ST的32位MCU依然是最罕见的，呈压倒性劣势。
Micro-ROS使用正在MCU上的内存限定
正在Micro-ROS与硬件联合上，另有一个问题，即正在嵌入式平台中运转Micro-ROS的最大的制约来自于内存的限定。因为Micro-ROS中的内存利用是一个很庞大的问题，以是若何调剂Micro-ROS中间件的内存耗损是比力辣手的。
由于Micro-ROS的方针是MCU那一类内存资源低的设备。优先利用静态内存而不是动态内存，并优化应用程序的内存占用是一个较为可行的门径。下面咱们也提到了，Micro-ROS同时可以应用其中间件可插拔性来利用针对MCU停止了优化的DDS-XRCE。
Micro-ROS的中间件平常被描述成“资源极端受限但极端灵巧”，为了与Micro-ROS仓库中的ROS中间件接口集成，DDS-XRCE引入了静态内存池，以制止正在运转时静态分配内存。这些皆是为了消弭Micro-ROS与硬件联合时的内存限定。办理这一限定后，Micro-ROS与MCU这类硬件的联合，可以道是相称靠得住的机器人节制解决方案。
写正在最初
快递分拣机器人设计理念“将ROS2放在MCU上”，这是Micro-ROS的社区宣言。杂硬件接见、低耽误的实时性、低功耗是Micro-ROS将ROS2放在MCU上的缘故原由，Micro-ROS也切实其实起头正在机器人使用中弥合资源受限的MCU跟更壮大的处理器之间的差异。
原文题目：Micro-ROS：把ROS2放在MCU上
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