ROS (Robot Operating System) 和 ROS 2 (Robot Operating System 2) 是两个广泛使用的机器人软件框架，它们由 Open Robotics 组织维护和开发。尽管名称中包含“操作系统”，但 ROS 和 ROS 2 实际上是一组工具、库和约定，用于帮助开发机器人软件。下面列出了 ROS 2 相对于 ROS 的一些关键改进和区别：
1. **架构和通信模型**:
- **ROS**: 使用基于 TCP/UDP 的自定义协议（如 TCPROS 和 UDPROS），并且依赖于中心化的 Master 节点来协调节点之间的通信。如果 Master 节点失败，整个系统可能会崩溃。
- **ROS 2**: 引入了分布式的发现和通信机制，去除了对单一 Master 节点的依赖，提高了系统的鲁棒性和可扩展性。ROS 2 使用了 Data Distribution Service (DDS) 标准作为其通信中间件，提供更强大的实时通信能力。
2. **实时性**:
- **ROS**: 不提供原生的实时支持，可能不适合要求严格的实时应用。
- **ROS 2**: 通过使用 DDS 和其他实时特性的改进，增强了实时性能，更适合需要低延迟和高可靠性的场景。
3. **跨平台支持**:
- **ROS**: 主要支持 Linux 操作系统。
- **ROS 2**: 支持 Windows、macOS 和 Linux，还增加了对实时操作系统 (RTOS) 的支持，如 VxWorks 或 QNX。
4. **安全性和认证**:
- **ROS**: 缺乏内置的安全特性。
- **ROS 2**: 引入了安全特性，如数据加密和节点认证，提高了系统的安全性。
5. **节点管理**:
- **ROS**: 一个可执行文件通常对应一个 ROS 节点，节点管理较为直接。
- **ROS 2**: 允许在同一可执行文件中创建多个节点，提供了更大的灵活性和模块化设计。此外，ROS 2 引入了生命周期管理，允许更细粒度地控制节点的启动和关闭顺序。
6. **中间件层**:
- **ROS**: 中间件层基于自定义实现。
- **ROS 2**: 中间件层基于 DDS，这是一种工业标准，提供了更好的跨厂商兼容性和互操作性。
7. **文档和支持**:
- **ROS**: 拥有庞大的社区和丰富的文档，对新手友好。
- **ROS 2**: 尽管社区可能不如 ROS 那么成熟，但随着 ROS 2 的发展，其文档和社区支持正在不断增长。
总的来说，ROS 2 是对 ROS 的重大升级，旨在解决 ROS 在可扩展性、实时性、安全性和跨平台支持等方面的限制。如果你正在开始一个新的项目，或者你的项目需要更高级别的功能，ROS 2 通常是推荐的选择。然而，对于那些已经深深扎根于 ROS 且不需要上述改进的项目，继续使用 ROS 可能是合理的。
