目录
一、概念
二、设置 ROS 分布式网络
1. 环境要求
2. 主机（Master）设置
3. 从机（节点设备）设置
4. 测试是否正常通信
三、进阶启动多从机节点（launch）。
一、概念
ROS 分布式通信用于在多台计算机之间共享 ROS 话题（topics）、服务（services）和参数（parameters）。这在机器人系统中非常常见，例如：一台主控电脑（主机） 运行计算任务，多个机器人或设备（从机） 负责执行任务。
ROS 使用 ROS Master（roscore） 作为中央协调节点，所有 ROS 进程（节点） 需要与 Master 通信：ROS Master 运行在一台主机上，其他设备 通过
ROS_MASTER_URI连接到 Master，节点之间直接 P2P点对点通信（数据流不经过 Master）。
适用场景：假设我们有一台PC虚拟机和一台树莓派，它们都运行相同的操作系统，并处于同一局域网中。在这种配置下，我们可以将树莓派连接到小车，利用树莓派来控制小车的运动。由于ROS采用基于节点的通信机制，我们可以将主节点运行在PC虚拟机上，而将树莓派上运行小车底盘控制节点。树莓派的主要职责是控制小车的运动，而其他计算任务和算法则由PC虚拟机上的节点来完成。这样，PC虚拟机作为控制中心，负责协调和处理其他任务，树莓派只需专注于执行小车的控制功能，无需承担其他计算任务。这种方式能够高效地分配任务，确保系统的协同工作，从而实现智能控制。
解决问题：当从机数量增加时，这种分布式架构的优势更加明显。每个从机只需要专注于执行自己的基本任务，例如控制硬件或处理低层任务，而其他复杂的计算任务、算法处理等则由主机来完成。这样，不仅可以减轻从机的负担，还能够将计算密集型的任务集中在主机上，提升整个系统的效率和可扩展性。随着从机数量的增加，主机作为控制中心，能够协调更多的从机，确保系统的高效运行，而不需要为每个从机单独处理算法和计算任务。
当我们使用第三方插件来进行地图建模或视频采集时，如果这些任务都在树莓派上运行，由于树莓派的硬件资源有限，可能会导致性能下降，甚至无法满足某些任务的需求。为了解决这个问题，我们可以采用分布式架构，将这些资源消耗较大的插件迁移到PC端运行，这样可以避免树莓派的性能瓶颈，确保系统的流畅运行。具体来说，树莓派可以专注于进行传感器数据采集和控制任务，而计算密集型的任务，如地图建模和视频处理，可以交给PC端处理，从而提高整个系统的效率，避免因树莓派资源不足导致的性能问题。
二、设置 ROS 分布式网络
1. 环境要求
确保所有计算机：
（1）都在同一局域网内。
（2）可以通过
ping互相访问（3）安装相同版本的 ROS（推荐 Ubuntu + ROS Noetic）
2. 主机（Master）设置
选定一台机器作为主机，在主机（假设 IP 为
192.168.1.100）上，使用命令：vi ~/.bashrc，修改文件夹中以下的内容。注意：ROS_MASTER_URI填写的谁的ip，谁就是主机（来运行roscore）。# 指定 ROS Master（roscore 运行的机器）的 IP 地址和端口号（默认 11311） export ROS_MASTER_URI=http://192.168.1.100:11311 # 指定当前设备的 IP 地址，让其他设备可以找到它 export ROS_IP=192.168.1.100 # 设置当前设备的主机名（可选，通常与 ROS_IP 相同） export ROS_HOSTNAME=192.168.1.100使用命令：source ~/.bashrc刷新，然后在主机上启动
roscore。
3. 从机（节点设备）设置
在从机（假设 IP 为
192.168.1.101）上，使用命令：vi ~/.bashrc修改文件夹中以下的内容。export ROS_MASTER_URI=http://192.168.1.100:11311 #主机的ip地址 export ROS_IP=192.168.1.101 #自身的ip地址 export ROS_HOSTNAME=192.168.1.101 #自定义使用命令：source ~/.bashrc刷新，然后使用命令rostopic list进行测试连接，如果能看到
roscore发布的/rosout话题，说明连接成功。
4. 测试是否正常通信
注意：这里使用话题来测试通信，无论是主机发布话题还是从机发布话题都是可以的，这里我们使用主机来发布话题。
在主机上运行roscore后，在 主机（192.168.1.100）上运行：
rostopic pub /test_topic std_msgs/String "Hello from Master" -r 1 /* rostopic pub —— 发布（publish）一个 ROS 话题。 /test_topic —— 话题名称，这里是 /test_topic，可以自定义。 std_msgs/String —— 消息类型，这里是 std_msgs 包中的 String 类型（即字符串消息）。 "Hello from Master" —— 要发布的消息内容，这里是 "Hello from Master"。 -r 1 —— 设置发布频率，-r 1 表示每秒发布 1 次消息。 */在 从机（192.168.1.101）上运行：
rostopic echo /test_topic如果从机能收到
"Hello from Master"，说明分布式通信成功！
三、进阶启动多从机节点（launch）。
适用场景：多个机器人在不同的物理或虚拟环境中协作完成任务。每个机器人可能有不同的传感器、执行器，并需要与其他机器人共享信息。在这种场景中，你可以使用 launch 文件来配置每个机器人的节点和它们在不同机器上的位置，确保每个机器人能够通过 ROS_MASTER_URI 连接到同一个 ROS Master，实现跨机器的节点通信。注意：确保从机已经被登录或者为SSH 免密登录，否则 roslaunch 不能远程启动。
（1）选定一台机器作为 Master（比如
192.168.1.100），在主机上编写launch文件，如下所示，在主机上运行roscore。<launch> <!-- 定义两个机器人，每个机器人通过其地址连接 --> <machine name="robot1" address="192.168.1.101" env-loader="/home/user/.bashrc"/> <machine name="robot2" address="192.168.1.102" env-loader="/home/user/.bashrc"/> <!-- 在 robot1 上运行节点 --> <node machine="robot1" pkg="my_package" type="robot_node" name="robot1_node"/> <!-- 在 robot2 上运行节点 --> <node machine="robot2" pkg="my_package" type="robot_node" name="robot2_node"/> </launch> <!-- name="robot1" 和 name="robot2" —— 定义两台远程机器人，分别命名为 robot1 和 robot2。 address="192.168.1.101" 和 address="192.168.1.102" —— 指定 IP 地址，表明 robot1 运行在 192.168.1.101，robot2 运行在 192.168.1.102。 env-loader="/home/user/.bashrc" —— 加载环境变量，ROS 需要依赖 ~/.bashrc 里的 ROS_MASTER_URI 和 ROS_IP 等环境变量，确保远程机器能正确找到 ROS Master。 <node> 表示在 ROS 中启动一个 节点。 machine="robot1" 和 machine="robot2" —— 指定在哪台机器上运行该节点。 pkg="my_package" —— ROS 包名，表示这个节点属于 my_package 包。 type="robot_node" —— 可执行文件名，即 my_package 包中的 robot_node 这个可执行程序。 name="robot1_node" 和 name="robot2_node" —— 指定 ROS 节点名称 -->（2）确保 Master 机器的
.bashrc里有正确的环境变量。export ROS_MASTER_URI=http://192.168.1.100:11311 export ROS_IP=192.168.1.100（3）在远程机器 (
robot1和robot2) 上配置环境变量.bashrc。robot1（192.168.1.101）：
export ROS_MASTER_URI=http://192.168.1.100:11311 export ROS_IP=192.168.1.101 # robot1 的 IProbot2（192.168.1.102）：
export ROS_MASTER_URI=http://192.168.1.100:11311 export ROS_IP=192.168.1.102 # robot2 的 IP（4）在 Master 机器上运行
launch文件。cd ~/catkin_ws source devel/setup.bash roslaunch my_package my_launch_file.launch（5）查看是否成功。
在
robot1和robot2上分别运行rosnode list命令，检查节点是否正确启动，出现下面节点，说明节点已成功运行！
