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ROS 2是机器人操作系统的第二代版本，它是一个分布式中间件框架。与传统操作系统不同，ROS 2为机器人应用程序提供了构建工具、库和约定。它采用模块化设计，包含节点、话题、服务、动作等核心组件，通过DDS中间件实现通信，并提供多种编程语言的客户端库。
节点是ROS 2系统中的基本执行单元。每个节点都是一个独立的进程，负责执行特定的任务，比如读取传感器数据、控制电机或进行路径规划。通过这种模块化设计，不同功能的节点可以独立开发和测试，然后通过标准化的通信机制进行协作，构成完整的机器人系统。
ROS 2提供三种核心通信机制。话题采用异步的发布订阅模式，一个发布者可以向多个订阅者发送连续的数据流，适用于传感器数据等。服务采用同步的请求响应模式，客户端发送请求并等待服务器返回结果，适用于需要即时响应的任务。动作则用于长时间执行的任务，支持异步执行并提供进度反馈。
ROS 2的底层通信依赖于DDS数据分发服务。DDS是一个去中心化的中间件标准，提供节点发现、数据传输和服务质量控制等功能。为了支持不同的DDS实现，ROS 2引入了RMW抽象层，作为应用程序和具体DDS实现之间的接口。这样，开发者可以根据需要选择不同的DDS实现，如Fast DDS、Cyclone DDS等，而无需修改应用代码。
总结ROS 2的整体架构，它是一个分布式中间件框架，具有模块化设计、标准化通信、去中心化架构等特点。通过节点的独立开发和标准化的通信机制，ROS 2能够构建复杂的机器人系统。DDS底层保障了实时性能，多语言客户端库提供了跨平台支持，使其适用于自动驾驶、工业机器人、服务机器人等各种复杂应用场景。