机器人系统ros2内部接口介绍

内部 ROS 接口是公共 C API ，供创建客户端库或添加新的底层中间件的开发人员使用，但不适合典型 ROS 用户使用。
ROS客户端库提供大多数 ROS 用户熟悉的面向用户的API，并且可能采用多种编程语言。

内部API架构概述

内部接口主要有两个：

• ROS中间件接口（rmw API）

• ROS客户端库接口（rcl API）

API rmw 是ROS 2 软件堆栈和底层中间件实现之间的接口。 ROS 2 使用的底层中间件是 DDS 或 RTPS 实现，负责发现、发布和订阅机制、服务的请求-回复机制以及消息类型的序列化。

该rcl API是一个稍高级别的API，用于实现客户端库，不直接接触中间件实现，而是通过 ROS 中间件接口 ( rmw API ) 抽象来实现。

如图所示，这些API是堆叠在一起的，因此典型的 ROS 用户将使用客户端库 API，例如rclcpp，来实现他们的代码（可执行文件或库）。客户端库的实现，例如rclcpp，使用rcl提供对 ROS 图和图事件的访问的接口。该rcl实现又使用rmw API来访问 ROS 图。实现的目的是为各种客户端库rcl可以使用的更复杂的 ROS 概念和实用程序提供通用实现，同时保持对所使用的底层中间件的不可知性。该接口的目的是捕获支持 ROS 客户端库所需的绝对最小中间件功能。最后， API的实现由中间件实现特定包提供。

在上图中，还有一个标记为 的框ros_to_dds，该框的目的是表示一类可能的包，这些包允许用户使用 ROS 等效项访问 DDS 供应商特定的对象和设置。该抽象接口的目标之一是将ROS用户空间代码与正在使用的中间件完全隔离，以便用户代码 对 DDS服务或者中间件的改动影响降到最小。

特定类型接口

通俗来讲下面主要的表达就是注入用户自定义的类对象到ros 系统，让ros 也认识你定义的这些类

在一些特定的业务场景下，有些 API的某些部分必然特定于正在交换的消息类型，例如发布消息或订阅主题，因此需要为每种消息类型生成代码。下图布局了从用户定义的rosidl文件（例如.msg文件）到用户和系统用于执行类型特定功能的类型特定代码的路径：

图：“静态”类型支持生成的流程图，从rosidl文件到面向用户的代码

该图的右侧显示了如何.msg将文件直接传递到特定于语言的代码生成器，例如rosidl_generator_cpp或rosidl_generator_py。这些生成器负责创建用户将包含（或导入）的代码，并将其用作文件中定义的消息的内存中表示形式.msg。例如，考虑消息std_msgs/String，用户可能会在 C++ 中使用此文件以及语句，或者他们可能会在 Python 中使用该语句。这些语句之所以有效，是因为这些文件是由这些特定于语言的（但与中间件无关的）生成器包生成的。

#include <std_msgs/msg/string.hpp>from std_msgs.msg import String

rosidl API

该rosidl存储库位于GitHub上的ros2/rosidl，定义了消息 IDL 语法，即.msg文件、.srv文件等的语法，并包含用于解析文件、提供 CMake 基础设施以从消息生成代码、生成与实现无关的包。代码（头文件和源文件），以及用于建立默认的生成器集。该存储库包含这些包：

• rosidl_cmake：提供CMake函数和模块，用于从rosidl文件（例如.msg文件、.srv文件等）生成代码。

• rosidl_default_generators：定义默认生成器列表，确保它们作为依赖项安装，但也可以使用其他注入的生成器。

• rosidl_generator_c：提供为文件生成C头文件（.h）的工具rosidl。

• rosidl_generator_cpp：提供为文件生成C++头文件（.hpp）的工具rosidl。

• rosidl_generator_py：提供为文件生成Python模块的工具rosidl。

• rosidl_parser：提供Python API用于解析rosidl文件。

当然ros还有更多的api 内部接口，有兴趣的小伙伴可以去ros 官网看看