2025年4月14日 星期一

micro-ROS vs ROS1 比較

 micro-ROS 與 ROS1 的關係可以從以下幾個面向來說明:架構關聯、功能目標、通訊協定與應用場景。


🌐 一圖看懂:micro-ROS vs ROS1 架構對照

plaintext
[ PC / Server ] ┌───────────────────────────┐ │ ROS1 │ │ roscore + ros nodes │ │ (Publisher, Subscriber) │ └───────────────────────────┘ ⇅ ROS 1 TCPROS [ MCU / STM32 / RTOS ] ┌───────────────────────────┐ │ 無原生支援 │ │ 須自行撰寫 UART node │ └───────────────────────────┘ === micro-ROS 登場之後 === [ PC / Server ] ┌───────────────────────────┐ │ ROS2 + Agent │ │ micro-ROS Agent │ │ ⇅ DDS (FastRTPS, etc) │ └───────────────────────────┘ ⇅ XRCE-DDS (UART/UDP) [ MCU / STM32 + RTOS ] ┌───────────────────────────┐ │ micro-ROS Client │ │ FreeRTOS/NuttX/Zephyr │ │ rcl, rclc, rmw, XRCE-DDS │ └───────────────────────────┘

🔄 micro-ROS 與 ROS1 的比較分析

項目ROS1micro-ROS
設計對象Linux/Ubuntu 等高階系統MCU(如 STM32, ESP32, RP2040)
作業系統Linux (需完整 OS)RTOS(如 FreeRTOS、NuttX、Zephyr)
通訊機制TCPROS / UDPROSXRCE-DDS(輕量 DDS)
是否支援 DDS❌ 不支援✅ 完全基於 DDS
API 層級rospy / roscpprclc(C 語言輕量封裝)
訊息協定相容性ROS1 msg 格式相容 ROS2 msg 格式(std_msgs 等)
Agent 橋接❌ 無 agent 橋接✅ 需啟動 micro-ROS Agent
與 ROS2 整合性✅ 與 ROS2 完整整合
硬體資源需求高(>=512MB RAM)超低(最低僅需 32KB RAM)
官方維護已停止維護(2025 完全終止支援)積極開發中(屬於 ROS2 生態)

🔗 micro-ROS 與 ROS1 連接方式?

micro-ROS 無法直接與 ROS1 通訊。 但你可以透過以下橋接方案:

  • 使用 ROS2 + micro-ROS Agent,再透過 ros1_bridge 與 ROS1 互通

  • 架構如下:

plaintext
[microcontroller + micro-ROS] ⇅ XRCE-DDS [micro-ROS Agent] ⇅ DDS [ROS 2] ⇅ ros1_bridge [ROS 1]

📌 小結

  • micro-ROS 是 ROS2 專為 MCU 設計的輕量版本,並不支援 ROS1。

  • 想要在嵌入式設備與 ROS1 系統通訊,需要透過 ROS2 + micro-ROS Agent + ros1_bridge 作中介橋接。

  • 若您未來考慮升級 ROS 生態系,建議從 ROS2 開始導入 micro-ROS,相容性更佳。


是否需要我幫您:

  • 畫一張「micro-ROS 與 ROS1 橋接示意圖」?

  • 寫出一個 ros1_bridge 設定教學?

  • 整理 ROS1 ➜ ROS2 + micro-ROS 的遷移規劃?

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