ROS開源軟件在Windows系統(tǒng)的重構.pdf

1、隨著科學技術的進步和社會需求的發(fā)展，移動機器人的研究受到了越來越廣泛的關注。近年來，移動機器人研發(fā)領域對代碼復用和模塊化的需求越來越強烈。ROS機器人操作系統(tǒng)應運而生，它是基于Linux的用于機器人的一種后操作系統(tǒng)，以其開源合作的宗旨和分布式處理的特點，在機器人研究領域取得了突出的成就。
　　本文在充分研究ROS機器人操作系統(tǒng)的開源資源的基礎上，提出了發(fā)展基于Windows機器人操作系統(tǒng)模塊化設計的想法，通過移植ROS開源機器人應

2、用程序包，實現(xiàn)其研究思路與成果的更有效利用，實現(xiàn)在Windows操作系統(tǒng)上相應功能的重構。
　　本研究選取了一個具有代表性的 ROS開源例子，首先對Linux操作系統(tǒng)與Windows操作系統(tǒng)的差異性進行分析，給出重構實現(xiàn)方法，并就柵格地圖的構建原理進行研究；然后就移動機器人SLAM地圖構建的實例程序包進行分析，就其環(huán)境數(shù)據(jù)獲取、坐標轉換與地圖構建三個開源程序包進行分析說明；最后提出在Windows操作系統(tǒng)下重構該實例的實現(xiàn)方法，并

3、分別從這三個方面提出具體重構方法，最終得出研究結論。
　　鑒于Windows操作系統(tǒng)與Linux操作系統(tǒng)的差異性，提出基于Windows的地圖構建重構的實現(xiàn)方法為：自行編寫、直接繼承和移植繼承。
　　（1）自行編寫：某些程序調用 ROS獨有的頭文件、通信機制等的部分，這部分的重構只能采取自行編寫的方法。
　?。?）直接繼承：某些程序有Linux和Windows兩個不同版本，不需要對開源程序進行移植，只需要對Window

4、s程序進行少許調整，即可實現(xiàn)相同的功能。
　?。?）移植繼承：Linux操作系統(tǒng)中，還提供一些額外的C語言庫函數(shù)，包括實現(xiàn)統(tǒng)一操作接口、文件狀態(tài)接口和文件控制接口等。程序調用Linux操作系統(tǒng)特有函數(shù)庫的無法在Windows操作系統(tǒng)下使用，但可以通過在Windows操作系統(tǒng)上尋找替代函數(shù)來實現(xiàn)移植繼承。
　　本文給出了ROS地圖構建實例在Windows操作系統(tǒng)上重構的實現(xiàn)方法，在此基礎上進一步研究Windows機器人的模塊化