ROS1 Bridge

目前ROS2最大的問題就是沒有ROS1的龐大生態系，因此ROS1和ROS2的橋樑就變得非常重要，ROS1 Bridge就是其中一個橋樑，它可以讓ROS1和ROS2的Node互相溝通。這樣在快速開發的時候，就可以先不用把ROS的Package轉換到ROS2，省去很多Migrating的時間。

系統需求和安裝

• Ubuntu 20.04
• ROS1 Noetic
• ROS2 Foxy

目前最適合的作業系統是Ubuntu 20.04，因為ROS1 Noetic和ROS2 Foxy都是針對Ubuntu 20.04開發的，因此在安裝的時候也會比較順利。在Ubuntu 22.04以後就不再支援ROS，得要趁20.04好好把握機會測試和Porting。

安裝：

sudo apt install ros-foxy-ros1-bridge

在使用ROS1 Bridge的時候，不能在bashrc中事先source ROS2的環境，因為ROS1 Bridge會自動source ROS2的環境，因此如果在bashrc中source ROS2的環境，會造成ROS2環境被source兩次，造成錯誤。

正確的方式是，在要使用ROS的Terminal中source ROS的環境。在需要使用ROS2的Terminal中source ROS和ROS2的環境。

訊息相容性

這裡訊息指的是Message和Service。
一般而言，ROS和ROS2會自動依照訊息的名稱和符合幾個條件之後，自動轉換。但是如果訊息的名稱不同，就需要客製化的轉換。

Mapping的條件如下：

1. ROSPackage名稱的_msgs需對應到ROS2Package名稱的_msgs或_interfaces
2. 訊息的名稱必須相同
3. 訊息的型態必須相同

官方有提供Mapping Rules。

客製化訊息的轉換

對於客製化的訊息就不能用binary的方式安裝ros1_bridge，而是需要從source code編譯安裝，以下是編譯安裝的方式：

cd ~/ros2_ws/src
git clone https://github.com/ros2/ros1_bridge/tree/master
cd ~/ros2_ws
colcon build --symlink-install --packages-select ros1_bridge 

且必須要在ROSPackage和ROS2Package都編譯過後，重新編譯ros1_bridge，客製化的才會生效。

使用方式

ROS1 talker to ROS2 listener

1. 在Terminal 1中，啟動ROS Server

   source /opt/ros/noetic/setup.bash
   roscore
   

2. 在Terminal 2中，啟動ros1 bridge

   source /opt/ros/noetic/setup.bash
   source /opt/ros/foxy/setup.bash
   export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311
   ros2 run ros1_bridge dynamic_bridge
   

3. 在Terminal 3中，啟動ROS1的talker

   source /opt/ros/noetic/setup.bash
   rosrun roscpp_tutorials talker
   

   如果你沒有安裝的話可以使用以下指令安裝

   mkdir -p ~/catkin_ws/src
   cd ~/catkin_ws/src
   git clone https://github.com/ros/ros_tutorials.git
   cd ~/catkin_ws
   catkin build roscpp_tutorials
   source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
   

   接著在執行上述的talker指令。
4. 在Terminal 4中，啟動ROS2的listener

   source /opt/ros/foxy/setup.bash
   ros2 run demo_nodes_cpp listener
   

這樣就可以看到ROS1的talker和ROS2的listener互相溝通了。

Bridge 影像

除了簡單的std_msgs::String之外，ROS1 Bridge也支援影像的轉換，以下是ROS2的image publisher和ROS1的image subscriber的範例。

1. 在Terminal 1中，啟動ROS Server

   source /opt/ros/noetic/setup.bash
   roscore
   

2. 在Terminal 2中，啟動ros1 bridge

   source /opt/ros/noetic/setup.bash
   source /opt/ros/foxy/setup.bash
   export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311
   ros2 run ros1_bridge dynamic_bridge
   

3. 在Terminal 3中，啟動ROS2的image publisher

   source /opt/ros/foxy/setup.bash
   ros2 run image_tools cam2image
   

4. 在Terminal 4中，啟動ROS1的rqt_image_view

   source /opt/ros/noetic/setup.bash
   rqt_image_view /image
   

這樣就可以在ROS的rqt_image_view中看到ROS2的cam2image的影像了。

Service

當然也可以Bridge Service，以下是ROS1的Service Server和ROS2的Service Client的範例。同樣地，Service的Package名稱、Service名稱、Service的型態都必須相同。

1. 在Terminal 1中，啟動ROS Server

   source /opt/ros/noetic/setup.bash
   roscore -p 11311
   

2. 在Terminal 2中，啟動ros1 bridge

   source /opt/ros/noetic/setup.bash
   source /opt/ros/foxy/setup.bash
   export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311
   ros2 run ros1_bridge dynamic_bridge
   

3. 在Terminal 3中，啟動ROS1的TwoInts Server

   source /opt/ros/noetic/setup.bash
   export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311
   rosrun roscpp_tutorials add_two_ints_server
   

4. 在Terminal 4中，啟動ROS2的TwoInts Client

   source /opt/ros/foxy/setup.bash
   ros2 run demo_nodes_cpp add_two_ints_client
   

進階Bridge

其中ros1_bridge有提供更進階的使用方式，可以透過編輯bridge.yaml，選擇要bridge的topics和services。確切的範例可以參考這個連結。

在ROS2中引入的QoS(Quaility of Service)也可以透過parameter_bridge來設定。確切的範例可以參考這個連結。

Reference

• ros1_bridge
• ros1 bridge mapping rule