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ROS2 DDS通信系统开发与集成

📚 共计 30 章节

ROS2中间件概述

什么是DDS、ROS2为何选择DDS、主流DDS实现对比（Fast DDS、Cyclone DDS、GurumDDS）

DDS核心概念

域、域参与者、主题、发布者、订阅者、数据写入器、数据读取器

安装与编译、HelloWorld示例、QoS策略配置

Cyclone DDS入门

安装与编译、HelloWorld示例、QoS策略配置

Cyclone DDS入门

安装与编译、HelloWorld示例、QoS策略配置

ROS2与DDS的绑定

rmw架构、rmw_fastrtps/cyclonedds/gurumdds切换与配置

DDS发现协议

简单发现协议(SDP)、静态/动态发现、常见问题与调试

QoS策略详解（上）

可靠性、历史记录、深度、耐久性

QoS策略详解（下）

生命周期、截止时间、延迟预算、分区

DDS序列化与反序列化

IDL基础、Fast DDS IDL编译、自定义数据类型注册

ROS2话题通信底层原理

话题数据流、Writer/Reader映射、零拷贝传输

ROS2服务通信底层原理

请求/响应模型、DDS角色、超时与异常处理

ROS2动作通信底层原理

动作服务器/客户端、DDS状态反馈、取消与抢占

ROS2参数系统底层原理

参数存储与同步、DDS在参数更新中的角色、动态参数

DDS的安全机制

DDS安全模型、SROS2框架、访问控制与权限管理

ROS2多机通信实战

多机网络配置、域ID与发现域、跨机器QoS调优

ROS2与嵌入式设备通信

资源受限DDS选型、Micro-ROS集成、序列化优化

嵌入式Micro-ROS

DDS性能调优（上）

延迟优化、吞吐量优化、CPU与内存占用分析

DDS性能调优（下）

实时性保障、带宽控制、共享内存传输(SHM)配置

ROS2中间件调试工具

ROS2 CLI、Fast DDS Monitor、Cyclone DDS Stats、Wireshark

Fast DDS高级特性

分区与过滤、忽略本地通信、内置主题

Cyclone DDS高级特性

零拷贝支持、Iceoryx集成、安全配置

Cyclone DDS高级

GurumDDS高级特性

轻量级设计、实时性优化、国产化适配案例

DDS与ROS2兼容性问题

不同DDS互操作性、类型系统兼容、QoS跨实现差异

兼容性互操作

工业场景应用

AGV调度、协作机器人、工业物联网数据采集

自动驾驶应用

传感器融合、高带宽数据流(LiDAR/Camera)、确定性通信

自动驾驶传感器

航天/国防应用

高可靠性、冗余与容错、安全关键系统

自定义DDS传输插件

自定义传输层、共享内存插件、UDP/TCP混合传输

ROS2中间件未来趋势

DDS标准演进(XRCE/RPC)、云原生DDS、深度整合

趋势云原生

综合实战：分布式机器人系统

系统设计、中间件选型、性能测试与调优、部署运维