ROS（Robot Operating System）是一个适用于机器人的开源操作系统，提供了硬件抽象、设备控制、消息传递和软件包管理等功能。本文将围绕ROS下载，介绍其功能、特色、同类软件对比、使用说明、安装步骤以及相关应用。
一、ROS软件的功能
ROS提供了以下主要功能：
|功能
|硬件抽象|提供硬件抽象层，使开发者无需了解底层硬件细节即可进行开发|
|设备控制|支持多种设备驱动，如传感器、执行器等|
|消息传递|提供节点间的消息传递机制，支持多种消息类型|
|软件包管理|提供包管理工具，方便软件包的获取、编译、编写和运行|
|分布式计算|支持分布式计算，节点可分布在不同主机上协同工作|
|多语言支持|支持多种编程语言，如C++、Python等|
二、ROS软件的特色
ROS具有以下特点：
|特点
|分布式架构|每个工作进程作为节点，由节点管理器统一管理，支持分布式计算|
|多语言支持|支持多种编程语言，方便不同背景的开发者使用|
|良好的伸缩性|可以编写单个节点，也可通过roslaunch组织多个节点形成大型工程|
|源码开放|遵循BSD协议，对个人和商业应用及修改完全免费|
|丰富的工具包|提供3D可视化工具（rviz）、物理仿真环境（gazebo）、数据记录工具（rosbag）等|
|庞大的社区支持|拥有庞大的社区ROSwiki，提供丰富的文档、教程和支持|
三、ROS软件与同类软件的对比
以ROS2与ROS1为例进行对比：
|对比维度|ROS1|ROS2|
|系统架构|依赖Master节点管理器，节点间通信基于TCP/UDP协议|去除Master节点，采用自发现机制，通信基于DDS系统|
|通信协议|TCP/UDP，存在延迟、丢数据、无法加密等问题|DDS，功能更丰富，支持加密、实时性等|
|支持的操作系统|主要是Linux|Linux、Windows、MacOS、RTOS等多种|
|编译系统|rosbuild和catkin，存在编译问题|ament和colcon，优化了编译系统|
|命令行工具|命令分散，如rosrun、rostopic等|命令集成在ros2主命令下，如ros2 run、ros2 topic等|
|编码方式|基于旧的API，代码复用性有限|结合C++最新标准和Python3特性，设计更通用的API|
四、ROS软件的使用说明
ROS的使用涉及以下几个方面：
1. 节点（Node）：
2. 消息（Message）：
3. 话题（Topic）：
4. 服务（Service）：
五、ROS软件的安装步骤
以在Ubuntu系统上安装ROS Kinetic版本为例：
1. 软件中心配置：勾选universe、restricted、multiverse选项。
2. 添加源：将镜像添加到Ubuntu系统源列表中，执行命令`sudo sh -c 'echo "deb $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'`。
3. 添加keys：公钥是Ubuntu系统的安全机制，ROS安装不可缺少，执行命令`sudo apt-key adv keyserver hkp://ha.pool.sks-:80 recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116`。
4. 系统更新：确保Debian软件包和索引是最新的，执行命令`sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade`。
5. 安装ROS：推荐安装桌面完整版，执行命令`sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full`。
6. ROS配置：
六、ROS软件的相关应用
ROS在多个领域有广泛应用，以下是一些常见的应用场景：
1. 底层驱动：
2. 上层功能：
3. 控制模块：
4. 其他领域：
ROS还应用于工业机器人、服务机器人、移动机器人、无人机等领域，是机器人领域常用的软件开发平台之一。