Skip to content

README(TR).md

Latest commit

 

History

History
701 lines (495 loc) · 31.3 KB

README(TR).md

File metadata and controls

701 lines (495 loc) · 31.3 KB

ROS1'den ROS2'ye Geçiş Rehberi

Bu rehber, ROS1 (Noetic) kullanan mobil robot sisteminizi ROS2 (Humble)'a geçirmenize yardımcı olmak için hazırlandı. Rehberimiz, LIDAR ve derinlik kamerası bulunan LIMCOBOT isimli mobil robot üzerinde yoğunlaşmaktadır ve Python ile C++ dillerini temel alır. Ayrıca, robotun simülasyonu Gazebo ortamında gerçekleştirilerek gerçek donanım öncesi testler yapılacaktır.

📌 Hedef Kitle

Bu rehber, ROS1 konusunda orta seviye bilgiye sahip kullanıcılar için hazırlanmıştır ve pratik, örnek tabanlı bir geçiş süreci sunar.

📦 İçerik Başlıkları

  • 🔁 ROS1 ve ROS2 arasındaki temel farklar (Noetic → Humble)
  • 🛠️ colcon kullanarak ROS2 paket yapısı ve workspace oluşturma
  • 🚀 .launch (XML) → Python tabanlı launch dosyası dönüşümü
  • ⚙️ Parametre yönetimi ve dinamik yapılandırma
  • 🔄 TF ve TF2 dönüşümleri
  • 📡 Navigasyon, haritalama ve MoveIt geçişi
  • 🧪 ROS1 ve ROS2 versiyonları ile örnek kodlar
  • 🧭 Gazebo simülasyonu: ROS1 vs ROS2 ile simülasyon yapısı
  • 🔗 ros1_bridge ile hibrit ortam geçişi

🧰 Gereksinimler

  • Ubuntu 22.04 (Jammy)
  • ROS1 Noetic (karşılaştırma için)
  • ROS2 Humble
  • VSCode (önerilen)
  • colcon, rosdep, vcs vb. araçlar
  • Gazebo (Classic ve Ignition/GZ destekli)

📁 Dizin Yapısı

  • docs/: Teknik dokümantasyon ve geçiş adımları
  • examples/: ROS1 ve ROS2 versiyonlarını gösteren örnek kodlar
  • images/: Diyagramlar ve ekran görüntüleri

🚀 Başlarken

  1. Bu repoyu klonlayın.
  2. docs/ klasöründeki adımları takip edin.
  3. Örneklerle kendi kod geçişinizi test edin.

🤝 Katkı Sağlama

Topluluk katkılarını memnuniyetle karşılıyoruz! Forklayın, geliştirmelerle veya düzeltmelerle pull request gönderin.

ROS sisteminizi modernleştirmeye birlikte başlayalım 🧠🤖

ROS1 (Noetic) ile ROS2 (Humble) Arasındaki Temel Farklar

Bu bölümde, ROS1 ve ROS2 arasındaki temel mimari farkları, yeni özellikleri ve neden ROS2'ye geçiş yapılması gerektiğini detaylı bir şekilde inceleyeceğiz.

1. Giriş: Neden ROS2?

ROS1, uzun yıllar boyunca robotik alanında standart bir platform haline gelmiştir. Ancak zamanla aşağıdaki eksiklikleri nedeniyle daha sürdürülebilir, güvenli ve modüler bir altyapıya ihtiyaç duyulmuştur:

  • Gerçek zamanlılık desteği eksikliği
  • Güvenlik önlemlerinin olmaması
  • Çok robotlu sistemlerde sınırlı performans
  • Dağıtık sistemlerde esneklik eksikliği

ROS2, bu eksiklikleri gidermek için sıfırdan tasarlanmıştır. Özellikle DDS (Data Distribution Service) altyapısı sayesinde daha esnek, güvenli ve özelleştirilebilir bir iletişim yapısı sunar.

2. İletişim Altyapısı

Özellik ROS1 ROS2 (Humble)
Protokol TCPROS / UDPROS DDS tabanlı (FastDDS, CycloneDDS vb.)
QoS Desteği Yok Var (reliability, durability, history vs.)
Multicast Yok Var
Güvenlik Harici çözümler gerekir SROS2 ile entegre
Discovery Manuel veya topic bazlı Otomatik discovery

3. Workspace ve Paket Yapısı

ROS2’de workspace yapısı modernleştirilmiştir. colcon aracı, bağımsız paketlerin paralel derlenmesini ve yönetimini sağlar.

ROS1 (catkin)

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws
catkin_make

ROS2 (colcon)

mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws
colcon build

4. 🛠️ Araçlar ve Komut Satırı Karşılaştırması

ROS2 ile birlikte komut satırı araçları büyük ölçüde yeniden yapılandırılmış ve alt komutlara bölünerek daha modüler hale getirilmiştir. Bu sayede her kaynak türü için (topic, service, param, bag, dll.) ayrı araçlar kullanılır.

🔄 Genel Komut Karşılaştırması

İşlem ROS1 Komutu ROS2 Komutu
Paket listeleme rospack list ros2 pkg list
Paket yolu bulma rospack find <pkg> ros2 pkg prefix <pkg>
Node çalıştırma rosrun <pkg> <node> ros2 run <pkg> <node>
Launch dosyası çalıştırma roslaunch <pkg> <file> ros2 launch <pkg> <file>

📡 Topic İşlemleri

İşlem ROS1 ROS2
Listeleme rostopic list ros2 topic list
Yayınlanan veri izleme rostopic echo /topic ros2 topic echo /topic
Bilgi görüntüleme rostopic info /topic ros2 topic info /topic
Yayın yapma (manuel) rostopic pub ros2 topic pub
Test mesaj gönderme rostopic pub -1 ros2 topic pub --once

🧪 Service İşlemleri

İşlem ROS1 ROS2
Listeleme rosservice list ros2 service list
Bilgi görüntüleme rosservice info ros2 service info
Hizmet çağırma rosservice call ros2 service call
Hizmet tipi sorgulama rosservice type ros2 service type

⚙️ Parametre İşlemleri

İşlem ROS1 ROS2
Param listeleme rosparam list ros2 param list
Param değeri alma rosparam get /param ros2 param get <node> <param>
Param değeri ayarlama rosparam set /param val ros2 param set <node> <param> val
Param dosyasından yükleme rosparam load file.yaml ros2 launch ile YAML geçilir

💾 Bag Kayıt & Oynatma

İşlem ROS1 ROS2
Kayıt başlatma rosbag record -a ros2 bag record -a
Kaydı oynatma rosbag play file.bag ros2 bag play file
İçerik görüntüleme rosbag info file.bag ros2 bag info file

🧩 Mesaj ve Servis Tipleri

İşlem ROS1 ROS2
Mesaj tipi listeleme rosmsg list ros2 interface list
Mesaj tipini inceleme rosmsg show <type> ros2 interface show <type>
Hizmet tipi listeleme rossrv list ros2 interface list (aynı komut)
Hizmet tipi gösterme rossrv show <type> ros2 interface show <type>

5. 🚀 Node ve Launch Yönetimi

ROS1 ve ROS2 arasında node başlatma ve launch sistemleri anlamında önemli farklar vardır. ROS2, node başlatmayı daha modüler ve programlanabilir hale getirmiştir.

🚀 Launch Dosyaları

  • ROS1: .launch uzantılı XML dosyaları ile çalışır.
  • ROS2: Python tabanlı .launch.py dosyaları kullanılır. Bu sayede koşullu işlemler, döngüler ve parametre yönetimi daha dinamik hale gelir.

Örnek ROS1 launch dosyası (start_robot.launch):

<launch>
  <node pkg="my_robot" type="robot_node.py" name="robot_node" output="screen" />
</launch>

Aynı yapı ROS2'de Python ile (start_robot.launch.py):

from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node

def generate_launch_description():
    return LaunchDescription([
        Node(
            package='my_robot',
            executable='robot_node',
            name='robot_node',
            output='screen'
        )
    ])

📦 Node Tanımı: Yapısal Farklılıklar

ROS1 Python Node (örnek)
#!/usr/bin/env python
import rospy

def main():
    rospy.init_node('simple_node')
    rospy.loginfo("Merhaba ROS1!")

if __name__ == '__main__':
    main()
ROS1 Python Node (örnek)
import rclpy
from rclpy.node import Node

class SimpleNode(Node):
    def __init__(self):
        super().__init__('simple_node')
        self.get_logger().info("Merhaba ROS2!")

def main():
    rclpy.init()
    node = SimpleNode()
    rclpy.spin(node)
    node.destroy_node()
    rclpy.shutdown()

if __name__ == '__main__':
    main()

🧠 ROS1 ve ROS2 Node Yapısı Karşılaştırması

ROS1’de node yapısı basit ve fonksiyon temellidir. rospy ile bir node başlatılır ve spin() ile çalıştırılır. Modülerlik düşüktür, genellikle küçük projelerde yeterlidir.

ROS2’de ise node yapısı nesne yönelimlidir (OOP). Her node, Node sınıfından türetilir. Bu sayede:

  • Kod daha okunabilir ve modüler olur.
  • Parametre, publisher, subscriber gibi bileşenler sınıf içinde düzenlenir.
  • Test edilebilirlik artar.
  • Lifecycle, QoS, callback yönetimi gibi gelişmiş özellikler entegre edilir.
Özellik ROS1 ROS2
Yapı Fonksiyon temelli Sınıf tabanlı (OOP)
Giriş noktası rospy.init_node() rclpy.init()
Logger rospy.loginfo() self.get_logger().info()
Modülerlik Düşük Yüksek
Kaynak yönetimi Otomatik destroy_node(), shutdown()
Gelişmiş node özellikleri Yok Var (Lifecycle, Component vs.)

ROS2, daha büyük ve karmaşık sistemler için daha sürdürülebilir bir node yapısı sunar.

6. ROS2’ye Özgü Gelişmiş Özellikler

ROS2, sadece mimari olarak değil, sunduğu gelişmiş özelliklerle de ROS1'e kıyasla çok daha güçlü bir altyapı sunar. Bu özellikler özellikle endüstriyel ve büyük ölçekli uygulamalar için tasarlanmıştır.

🔄 Lifecycle Nodes

ROS2, node'ların durum yönetimini standart hale getirmek için lifecycle node yapısını sunar. Bu yapıda bir node, belirli durumlar arasında kontrollü olarak geçiş yapar:

  • unconfigured
  • inactive
  • active
  • finalized

Bu sayede:

  • Node'lar sistem hazır olduğunda aktifleştirilir.
  • Hatalı durumlarda node pasifleştirilip tekrar başlatılabilir.
  • Sistem kontrolü daha güvenli ve yapılandırılabilir hale gelir.

🧩 Component Nodes

Component node özelliği sayesinde aynı proseste birden fazla node çalıştırmak mümkündür. Bu yapı:

  • Bellek kullanımını azaltır
  • Başlatma süresini kısaltır
  • Aynı uygulama içinde dinamik olarak node eklemeyi mümkün kılar

Özellikle embedded sistemler ve çok modüllü robotik yazılımlar için oldukça faydalıdır.

📶 QoS (Quality of Service) Profilleri

ROS2, veri iletişiminde hassas ayarlar yapılabilmesi için QoS profilleri sunar. Bu profiller, her topic veya servis için farklı iletim politikaları tanımlamanıza imkân tanır.

Örneğin:

  • reliability: reliable (güvenilir) vs best_effort (kayıp olabilir)
  • durability: volatile (sadece aktif abone varsa) vs transient_local (önceki veriler tutulur)
  • history: keep_last, keep_all

Bu sayede her kullanım senaryosuna özel iletişim şekli tanımlanabilir.

🔐 SROS2: Güvenli ROS

ROS2, DDS altyapısını kullanarak güvenli iletişim (Security ROS 2 - SROS2) imkânı sağlar. Özellikler şunlardır:

  • Veri şifreleme (encryption)
  • Kimlik doğrulama (authentication)
  • Yetkilendirme (authorization)

Bu yapı özellikle ağ üzerinden çalışan robotlar, bulut entegrasyonları ve savunma sanayi gibi kritik alanlarda büyük önem taşır.

ROS2’nin bu gelişmiş özellikleri sayesinde daha modüler, esnek, güvenli ve performanslı robot sistemleri geliştirmek mümkün hale gelir.

7. Parametre Sistemi ve Dinamik Yapılandırma

Robot uygulamalarında parametre kullanımı, node'ların davranışını yapılandırmak ve çalışma zamanında ayarlamalar yapabilmek açısından kritik öneme sahiptir. ROS1 ve ROS2 bu konuda oldukça farklı yaklaşımlar benimser.

📦 ROS1 Parametre Yapısı

ROS1'de parametreler, merkezi bir parametre sunucusu (parameter server) üzerinde tutulur. Bu yapı:

  • Tüm node'lar tarafından ortak olarak erişilebilir.
  • Parametreler, genellikle rosparam komutu veya launch dosyalarıyla tanımlanır.
  • Parametreler .yaml dosyalarından yüklenebilir.

Örnek:

rosparam set /robot_speed 1.0
rosparam get /robot_speed
<param name="robot_speed" value="1.0" />
<rosparam file="$(find my_pkg)/config/settings.yaml" />

Ancak ROS1’de parametre değişikliği genellikle node yeniden başlatılmadan etkili olmaz. Gerçek zamanlı yapılandırma için dynamic_reconfigure paketi kullanılır.

⚙️ ROS2 Parametre Sistemi

ROS2’de parametre yönetimi her node için ayrı ayrı yapılır. Global bir parametre sunucusu yerine, her node kendi parametre alanına sahiptir.

Parametreler:

  • Node oluşturulurken declare_parameter() ile tanımlanır.
  • ros2 param aracıyla çalışma zamanında okunabilir veya güncellenebilir.
  • YAML dosyaları launch dosyalarına entegre edilir.

Örnek:

ros2 param set /my_node robot_speed 1.0
ros2 param get /my_node robot_speed

Launch dosyası ile YAML parametre aktarımı:

Node(
    package='my_pkg',
    executable='robot_node',
    name='robot_node',
    parameters=['config/settings.yaml']
)

🔄 Parametre Değişimini Dinamik Yönetmek

ROS1’de dynamic_reconfigure paketi ile GUI veya terminal üzerinden parametreler anlık olarak değiştirilebilir. Bu, özellikle PID ayarı gibi runtime konfigürasyonlar için kullanışlıdır.

ROS2’de dynamic_reconfigure bulunmaz, bunun yerine her node kendi içinde parametre güncellemelerini dinlemek için callback fonksiyonları tanımlar:

self.add_on_set_parameters_callback(self.param_callback)

Bu yöntemle parametreler anlık olarak algılanabilir ve node davranışı güncellenebilir.

📊 Karşılaştırmalı Özellik Tablosu

Özellik ROS1 ROS2
Parametre alanı Global parametre sunucusu Node'a özel parametreler
YAML dosya entegrasyonu <rosparam> veya rosparam load Python launch dosyasında parameters alanı
Çalışma zamanı değişim Yeniden başlatma gerekebilir Dinamik olarak desteklenir
Dinamik yapılandırma dynamic_reconfigure set_parameters_callback() fonksiyonu
Param aracı rosparam ros2 param

ROS2'nin parametre yapısı daha güvenli, izole ve modülerdir. Node’lar birbirlerinin parametrelerine doğrudan erişemez, bu da hata riskini azaltır ve çoklu robot sistemlerinde parametre karışıklığını önler.

8. Navigasyon, SLAM ve MoveIt Geçişi

Mobil robot sistemlerinde yer bulma, haritalama, rota planlama ve robot kol kontrolü gibi temel işlevler ROS1'de move_base, gmapping, amcl, moveit gibi paketlerle sağlanıyordu. ROS2 ile birlikte bu paketlerin çoğu tamamen yeniden yazılmış ve daha modüler hale getirilmiştir.

🚀 Navigasyon: move_base → Navigation2 (nav2)

ROS1:
move_base tüm navigasyon bileşenlerini tek bir node içinde sunar. Geliştirilebilir ancak monolitik bir yapıya sahiptir.

ROS2:
nav2 (Navigation2) modüler, lifecycle node tabanlı ve behavior tree destekli bir sistemdir. Her bileşen bağımsız node olarak yapılandırılır.

Özellik ROS1 (move_base) ROS2 (nav2)
Yapı Tek node, monolitik Modüler, lifecycle node’lar
Path planner Plugin tabanlı Plugin + behavior tree
Recovery davranışları Statik BT ile esnek
Parametre yönetimi Sabit yapı Dinamik lifecycle + YAML
TF2 entegrasyonu Kısmi Tam TF2

🧩 Navigation2'deki Önemli Bileşenler

  • nav2_amcl: Yerelleştirme (ROS1 amcl karşılığı)
  • nav2_costmap_2d: Engel haritalama (ROS1 costmap_2d)
  • nav2_map_server: Harita yükleyici ve yayınlayıcı (ROS1 map_server)
  • nav2_bt_navigator: Görev kontrolü için behavior tree sistemi
  • nav2_lifecycle_manager: Tüm bileşenleri yaşam döngüsüyle yönetir
  • nav2_smoother: Yol yumuşatma (ROS1’de genellikle özel eklentiler gerektirirdi)

🗺️ SLAM: gmapping → slam_toolbox

Özellik ROS1 (gmapping) ROS2 (slam_toolbox)
Gerçek zamanlı SLAM Var Var
Harita düzenleme Sınırlı Dinamik
Hizmet destekli kontrol Yok Var (pause, save_map, vb.)
Performans Düşük (tek çekirdekli) Yüksek (çok çekirdekli destek)

ROS2’de SLAM için slam_toolbox, çevrim içi ve çevrim dışı haritalama, hizmet ile harita kontrolü gibi gelişmiş özelliklerle donatılmıştır.

🤖 MoveIt: moveit → moveit2

Özellik ROS1 (moveit) ROS2 (moveit2)
Planlama altyapısı OMPL, plugin tabanlı Aynı
RViz entegrasyonu rviz rviz2
Gerçek zamanlı kontrol Kısıtlı moveit_servo ile daha güçlü
ROS2 uyumu Yok Tam uyum + QoS desteği
Görev planlama moveit_task_constructor ROS2 sürümü mevcut

➕ Diğer Önemli Geçiş Paketleri

Amaç ROS1 Paketi ROS2 Karşılığı
Yerelleştirme amcl nav2_amcl
Engel haritası costmap_2d nav2_costmap_2d
Harita yükleyici map_server nav2_map_server
Yol yumuşatma Genelde özel çözüm nav2_smoother
Görev yönetimi Yok nav2_bt_navigator (BT tabanlı)
Planlama görselleştirme moveit_visual_tools moveit_visual_tools (uyumlu)
Servo kontrol Kısıtlı moveit_servo

📝 Geçiş Tavsiyeleri

  • move_base kullanıyorsanız nav2_bringup ile başlamak iyi bir adımdır.
  • SLAM için slam_toolbox, hem performans hem kontrol kolaylığı açısından daha gelişmiştir.
  • MoveIt entegrasyonları için moveit2 ve moveit_setup_assistant ROS2 sürümleri mevcuttur.
  • Bileşenler artık lifecycle node olduğu için başlatma/yönetme yapınız değişmelidir.
  • Behavior Tree yapısını öğrenmek, Navigation2 sistemini tam kullanabilmek için kritiktir.

ROS2'nin navigasyon, haritalama ve kol kontrol sistemleri; daha esnek, modüler ve yüksek performanslı bir yapıya geçiş anlamına gelir. Bu sistemleri doğru konfigüre etmek, robotunuzun tüm potansiyelini açığa çıkarmanıza yardımcı olacaktır.

9. Gazebo Simülasyonu: ROS1 vs ROS2

Gazebo, robotların sanal ortamlarda test edilmesini sağlayan güçlü bir fizik motorudur. Hem ROS1 hem de ROS2 ile entegre çalışabilir, ancak entegrasyon yapısı ve kullanılan araçlar zamanla değişmiştir. ROS2 ile birlikte Gazebo Classic (eski adıyla Gazebo) yanında Ignition (GZ) Gazebo sistemleri de desteklenmeye başlamıştır.

🏗️ Genel Mimarideki Değişiklikler

Özellik ROS1 (Noetic) ROS2 (Humble)
Entegre simülasyon aracı gazebo_ros gazebo_ros_pkgs, gz_ros2_control, ros_ign
Desteklenen Gazebo sürümü Gazebo Classic Gazebo Classic + Ignition (GZ)
Kontrol altyapısı ros_control + gazebo_ros_control ros2_control + gz_ros2_control
Robot dosyaları .urdf, .xacro Aynı, ancak ros2_control ile daha entegre
Sensor plugin yapısı XML + .gazebo tag’leri Aynı mantıkta, ama ROS2 API ile uyumlu

⚙️ ROS1’de Gazebo Simülasyonu

ROS1'de tipik bir simülasyon sistemi şu parçaları içerir:

  • gazebo_ros paketi
  • .world dosyaları (ortamlar)
  • .urdf veya .xacro ile tanımlanmış robot
  • ros_control ile donanım arayüzü
  • Sensor plugin’leri (örneğin: gazebo_ros_camera, gazebo_ros_laser)

Launch dosyası örneği (ROS1):

<launch>
  <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch"/>
  <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro $(find my_robot)/urdf/my_robot.urdf.xacro" />
  <node name="spawn_urdf" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" args="-param robot_description -urdf -model my_robot" />
</launch>

⚙️ ROS2’de Gazebo Simülasyonu

ROS2’de yapı daha modüler ve standart hale gelmiştir. gazebo_ros_pkgs ROS2 için portlanmıştır, ayrıca gz_ros2_control paketi sayesinde robot kontrolü çok daha entegre çalışır.

ROS2'nin desteklediği başlıca simülasyon yapı taşları:

  • gazebo_ros: Temel Gazebo-ROS bağlantısı
  • ros2_control: ROS2 tabanlı donanım arayüzü
  • gz_ros2_control: Gazebo ile ros2_control arasında bağlantı sağlar
  • ros_ign: GZ (Ignition) simülasyon sistemleri için ROS arayüzü

Launch dosyası örneği (ROS2):

from launch import LaunchDescription
from launch.actions import IncludeLaunchDescription
from launch.launch_description_sources import PythonLaunchDescriptionSource
from ament_index_python.packages import get_package_share_directory

def generate_launch_description():
    return LaunchDescription([
        IncludeLaunchDescription(
            PythonLaunchDescriptionSource([
                get_package_share_directory('gazebo_ros'), '/launch/gazebo.launch.py']),
        ),
    ])

🔌 Donanım ve Sensör Entegrasyonu

Özellik ROS1 ROS2
LIDAR gazebo_ros_laser plugin Aynı XML formatı, ROS2’ye uyumlu hale getirildi
Kamera gazebo_ros_camera gazebo_ros_camera (ROS2 portu)
Donanım kontrolü ros_control + effort/joint ros2_control + gz_ros2_control
Plugin yükleme URDF içinde <gazebo> tag’leri Aynı yöntemle çalışır

🛠️ Geçiş Tavsiyeleri

  • Gazebo Classic kullanıyorsan, ROS1’deki yapı doğrudan ROS2’ye portlanabilir.
  • Yeni sistemler için ros2_control + gz_ros2_control kullanmak daha performanslı ve sürdürülebilirdir.
  • Sensor plugin’leri için ROS2 uyumlu versiyonlar (aynı isimle) kullanılmalı.
  • xacro ve robot_state_publisher yapısı ROS2'de aynı kalır, sadece launch sistemi Python’a geçmiştir.

🎯 Özet

Özellik ROS1 (Noetic) ROS2 (Humble)
Simülasyon altyapısı gazebo_ros gazebo_ros_pkgs, gz_ros2_control
Kontrol sistemi ros_control ros2_control
Sensör eklentileri Plugin tabanlı Aynı, ROS2 uyumlu versiyonları
Launch formatı XML (.launch) Python (.launch.py)
Robot tanımı .urdf, .xacro Aynı
GZ (Ignition) desteği Yok Var (ros_ign, gz_ros2_bridge)

ROS2’de simülasyon sistemi sadece port edilmekle kalmamış, aynı zamanda donanım kontrolü, parametrik yönetim ve launch altyapısı açısından daha esnek ve güçlü hale getirilmiştir. Gerçek robottan önce güvenli test ortamı sağlamak için Gazebo entegrasyonu hâlâ vazgeçilmezdir.

10. TF ve TF2 Kullanımı

Robot sistemlerinde sensör verilerini, robot parçalarının konumlarını ve hareketli nesneleri doğru şekilde ilişkilendirmek için TF (Transform) sistemine ihtiyaç duyulur. TF, farklı koordinat sistemleri (örneğin: base_link, laser, odom, map) arasında dönüşüm sağlar. ROS1 ve ROS2'de bu sistemin yapısı farklıdır.

🔄 ROS1: tf ve tf2 Karışık Kullanımı

ROS1’de hem tf hem de tf2 kütüphaneleri kullanılabilir:

  • tf eski sistem, basit ama sınırlı
  • tf2 daha modern ve önerilen sistemdir
  • Her iki sistem de uzun süre birlikte kullanılmıştır

Yaygın kullanım:

  • tf::TransformListener, tf::TransformBroadcaster (tf)
  • tf2_ros::Buffer, tf2_ros::TransformListener (tf2)

🔁 ROS2: Sadece tf2

ROS2 ile birlikte TF sistemi tamamen tf2 üzerine inşa edilmiştir:

  • tf artık desteklenmez
  • Tüm broadcast ve lookup işlemleri tf2_ros üzerinden yapılır
  • Static ve dynamic transform yayıncıları lifecycle uyumludur

📌 Yayma (Broadcast) ve Dinleme (Listen) Farkları

İşlem ROS1 ROS2
Static transform yayma static_transform_publisher CLI veya node ros2 run tf2_ros static_transform_publisher
Dinamik transform yayma tf::TransformBroadcaster tf2_ros.TransformBroadcaster
Dönüşüm dinleme tf::TransformListener tf2_ros.TransformListener
TF2 desteği Opsiyonel Varsayılan ve zorunlu
Mesaj türü tf/tfMessage geometry_msgs/msg/TransformStamped

🧪 Static Transform CLI Karşılaştırması

ROS1:

rosrun tf static_transform_publisher x y z qx qy qz qw frame_id child_frame_id period_in_ms

ROS2:

ros2 run tf2_ros static_transform_publisher x y z roll pitch yaw frame_id child_frame_id

  • ROS2’de dönüşümler quaternion yerine roll, pitch, yaw olarak girilir

  • ROS2 komutu daha basit, otomatik frekansla çalışır

🧩 TF2 Kullanım Örnekleri (Kod Mantığı) ROS1:

  • Dinleyici:

    • tf::TransformListener listener;

  • Yayıncı:

    • tf::TransformBroadcaster br;

ROS2:

  • Dinleyici:

    • tf_buffer = Buffer(), listener = TransformListener(buffer, node)

  • Yayıncı:

    • StaticTransformBroadcaster, TransformBroadcaster

ROS2’de tüm bu sınıflar tf2_ros paketinde yer alır ve QoS ayarlarıyla birlikte çalıştırılır.

🗺️ RViz ve TF2

  • ROS1 ve ROS2’de RViz (ve 'rviz2') içindeki TF görselleştirme sistemi aynıdır

  • TF ağaçlarının doğru yayınlandığını test etmek için:

    • rosrun tf view_frames → ROS1
    • ros2 run tf2_tools view_frames → ROS2 (PDF olarak çıkarır)

✅ Geçiş Önerileri

  • tf:: içeren tüm kodlar tf2_ros yapısına geçirilmelidir

  • Transform mesaj türü geometry_msgs/msg/TransformStamped olmalıdır

  • Eğer ROS1 kodlarınızda tf kullanıyorsanız ROS2’de bu doğrudan çalışmaz

  • Statik dönüşümler için CLI komutlarının ROS2 sürümü kullanılmalı

  • tf2_ros.Buffer yapısına alışmak uzun vadede daha güçlü yapı sağlar

ROS2’de transform sisteminin tamamen tf2 üzerine kurulmuş olması sayesinde; daha tutarlı, esnek ve DDS uyumlu bir yapı sağlanmıştır. Doğru TF yapısı, navigasyon, SLAM, robot kolu gibi tüm sistemlerin güvenilir çalışması için temel şarttır.

🔧 Ek Araçlar: Geçiş Sürecinde Yardımcı Olabilecek Bileşenler

Tüm sistemi doğrudan ROS2’ye geçirmek her zaman mümkün olmayabilir. Bazı bileşenlerin geçici olarak ROS1'de kalması gerekiyorsa, aşağıdaki araçlar bu süreçte size yardımcı olabilir.

🔗 ros1_bridge: ROS1 ve ROS2 Arasında Köprü Kurmak

ros1_bridge, ROS1 ve ROS2 sistemleri arasında mesaj ve servis alışverişi yapmanızı sağlayan bir köprü katmanıdır. Geçici çözümler veya kademeli geçiş senaryolarında oldukça kullanışlıdır.

Ne zaman kullanılır?

  • Bazı sürücüler veya node'lar henüz ROS2’ye port edilmemişse
  • ROS2’de yeni geliştirilen sistemlerin ROS1 verisiyle test edilmesi gerekiyorsa

Temel Özellikleri:

  • ROS1 ve ROS2’de aynı tanımlanmış mesajlar arasında otomatik köprü
  • Topic, service ve (kısıtlı olarak) action desteği
  • Kaynak koddan derleme gerekir, özel mesajlarda ekstra yapılandırma gerekebilir

Resmi proje sayfası:
👉 https://github.com/ros2/ros1_bridge