Aufbau von ROS 2 Roboteranwendungen: Von einzelnen Knoten zu funktionierenden Systemen

Der Aufbau einer funktionierenden Roboteranwendung in ROS 2 beinhaltet mehr als nur das Verbinden von Knoten. Die Paketstruktur, das Nachrichtendesign, das Threading-Modell und die Integrationsentscheidungen bestimmen, ob das System bei wachsender Größe zuverlässig bleibt. Dieser Kurs führt Sie strukturiert durch diese Entscheidungen, die Sie auf Ihre eigenen Projekte anwenden können. Sie werden schriftliche Entwurfsübungen durcharbeiten, die widerspiegeln, wie ein kleines Robotikteam eine ROS 2-Anwendung von einzelnen Knoten bis hin zu koordinierten Systemen planen würde. Der Schwerpunkt liegt auf den praktischen Kompromissen, die wichtig sind, wenn Projekte über eine einzelne Demo hinausgehen. Was Sie lernen werden: - Entwerfen von ROS 2-Knoten mit klaren Verantwortlichkeiten, klar definierten Schnittstellen und vorhersehbarem Verhalten - Anwenden von Nachrichtendesignmustern, die eine Weiterentwicklung unterstützen, ohne nachgelagerte Verbraucher zu beeinträchtigen - Verwenden von Lifecycle-Knoten, Executoren und Quality of Service-Einstellungen zum Aufbau robuster Systeme - Integrieren von Wahrnehmungs-, Planungs- und Steuerungsknoten in koordinierte Verhaltensweisen - Anwenden von Simulation in Gazebo und Visualisierung in RViz als Teil des Entwicklungsworkflows - Planen von Teststrategien, einschließlich Unit-Tests für einzelne Knoten und Integrationstests für Verhaltensweisen Der Kurs schreitet von einzelnen Knoten über Nachrichten, Lebenszyklen, Integration, Simulation und Tests voran. Eine abschließende schriftliche Übung fordert Sie auf, einen einseitigen Entwurf für eine ROS 2-Anwendung zu erstellen, die auf einen bestimmten Roboter und eine bestimmte Aufgabenstellung ausgerichtet ist. Dieser Kurs richtet sich an Softwareentwickler mit Python- oder C++-Erfahrung, die in die Robotik einsteigen, einschließlich Informatik- und Ingenieurstudenten. Keine vorherige ROS-Erfahrung erforderlich. Der Kurs behandelt die ROS-Anwendungsentwicklung als Handwerk, das Sie durch strukturiertes Design-Training erlernen können.