1. ROS 1(Robot Operating System 1)
- 概念: ROS 1是第一个版本的机器人操作系统,是一个用于机器人应用的中间件框架,主要提供消息传递和通信工具。
- 格式: ROS 1使用的是自己的消息格式(.msg文件)来定义数据结构,用于节点之间的通信。消息可以是基本数据类型(如
int32
、float64
等)或自定义的复合类型。ROS 1的数据通信基于TCP/IP协议,使用了rosbag
格式来记录和存储机器人运行时的传感器数据、状态等信息。 - 用途: 主要用于机器人应用程序的开发和控制,支持多种传感器、执行器和其他硬件组件。
2. ROS 2(Robot Operating System 2)
- 概念: ROS 2是ROS的下一代版本,旨在解决ROS 1的一些局限性,尤其是在实时性、安全性、跨平台支持以及分布式系统中的扩展性等方面。
- 格式: 与ROS 1相似,ROS 2也使用消息格式(.msg文件)来定义通信数据结构。但ROS 2采用了不同的底层通信协议——
DDS
(Data Distribution Service),更适合于分布式系统。ros2bag
是ROS 2中用于记录数据的工具,类似于ROS 1中的rosbag
。 - 用途: 用于机器人系统的通信、数据传输和分布式控制,特别是对实时性和高扩展性有要求的系统。
3. Custom(自定义格式)
- 概念: 自定义格式通常是开发者为了适应特定应用场景或传感器数据而定义的专用数据格式。这些格式可以根据特定项目需求定制,通常通过定义特定的数据结构和编码方式来处理和存储信息。
- 用途: 自定义格式可以用于任何需要特定数据格式的场景,尤其是当现有的标准格式不适用时。比如传感器厂家可能会定义自己的数据格式以便优化其设备的通信或存储性能。
4. MCAP(Message Capture)
- 概念: MCAP是一种用于存储传感器数据和日志信息的高效、可扩展的二进制文件格式。它设计为跨平台且通用,特别适用于机器人、自动驾驶汽车和其他需要处理大量传感器数据的系统。
- 格式: MCAP是一种二进制文件格式,旨在高效记录和回放传感器数据(类似于ROS中的
rosbag
)。它支持不同的数据编码格式(如JSON、CBOR、Protobuf等),并优化了读写性能。 - 用途: MCAP适用于需要长时间记录传感器数据的应用,提供了快速、压缩的存储方式,方便后期的分析和回放。
5. Velodyne
- 概念: Velodyne是全球知名的激光雷达(LiDAR)制造商,其LiDAR设备广泛应用于自动驾驶、无人机、机器人等领域。Velodyne设备输出特定格式的点云数据。
- 格式: Velodyne的LiDAR数据通常以
PCAP
格式存储(Packet Capture格式),用于记录传感器的原始数据包。这些数据通常包括点云信息(每个激光点的坐标、强度、时间戳等),可以通过专用驱动或库解析。 - 用途: Velodyne格式主要用于自动驾驶和机器人感知系统,通过点云数据实现环境建模、物体检测、导航等功能。
总结:
- ROS 1 和 ROS 2 是用于机器人操作系统的消息传递和数据存储格式。
- Custom 是自定义的数据格式,通常用于满足特定需求。
- MCAP 是一种高效的传感器数据存储格式,适用于高性能和跨平台的场景。
- Velodyne 主要与LiDAR传感器数据相关,记录的是点云数据,常用于3D环境感知。