ROS系统的网络分布式部署方案

ROS系统的网络分布式部署方案

ROS（Robot Operating System）的网络分布式部署允许在多台机器上运行节点，实现资源共享和任务协同。以下为详细部署方案：

配置网络环境

确保所有机器在同一局域网内，并能相互ping通。修改每台机器的/etc/hosts文件，添加所有机器的IP和主机名映射。

192.168.1.10 master_pc
192.168.1.20 slave_pc

设置ROS环境变量

在每台机器上配置ROS_MASTER_URI和ROS_HOSTNAME环境变量。主机器（运行roscore）需在~/.bashrc中添加：

export ROS_MASTER_URI=http://master_pc:11311
export ROS_HOSTNAME=master_pc

从机器（运行其他节点）需修改为：

export ROS_MASTER_URI=http://master_pc:11311
export ROS_HOSTNAME=slave_pc

启动ROS核心

在主机器上启动roscore：

roscore

分布式节点通信

在从机器上启动ROS节点时，确保节点名称不冲突。例如运行一个简单的talker节点：

rosrun rospy_tutorials talker

防火墙设置

开放ROS使用的端口（默认11311）。使用以下命令允许端口通信：

sudo ufw allow 11311

网络性能优化

对于高带宽需求场景，调整ROS的传输层参数。修改roscore启动参数或节点发布时的传输协议：

ROS_MASTER_URI=http://master_pc:11311 rosrun your_package your_node __master:=http://master_pc:11311 __ip:=slave_pc

验证通信

使用rostopic list和rostopic echo验证节点间通信是否正常。例如在主机器上查看从机器发布的topic：

rostopic echo /chatter

时钟同步（可选）

若需要时间同步，使用NTP服务同步所有机器时钟：

sudo apt install ntpdate
sudo ntpdate ntp.ubuntu.com

故障排查

若节点无法通信，检查以下内容：

• 环境变量是否配置正确
• 防火墙是否阻止端口
• 网络延迟是否过高

ROS2补充说明

若使用ROS2，需配置DDS实现（如FastRTPS或CycloneDDS）的发现协议。修改FASTRTPS_DEFAULT_PROFILES.xml文件指定网络接口：

<participant profile_name="default" is_default_host="true">
    <rtp>
        <builtin>
            <initialPeersList>
                <locator>udp://192.168.1.10locator>
            initialPeersList>
        builtin>
    rtp>
participant>