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【ROS 2 on a Chip, Achieving Brain-Like Speeds and Efficiency in Robotic Networking】

文章链接：[2404.18208] ROS 2 on a Chip, Achieving Brain-Like...

作者单位：Acceleration Robotics公司

机器人操作系统( Robot Operating System，ROS ) pubsub模型在开发复杂的机器人应用方面发挥了关键作用。然而，现代机器人技术的复杂性和实时性要求需要更有效的确定性和等时性的通信解决方案。本文介绍了一种开创性的方法：将ROS2消息传递基础设施直接嵌入到专门的硬件芯片上，显著提高了机器人通信的速度和效率。该芯片设计的FPGA原型可以在小于2.5微秒的时间内发送或接收数据包，与传统的基于现代CPU的ROS2软件实现相比，平均加速了62倍以上的网络通信，并改善了500倍以上的能耗。此外，它还显著降低了ROS2组网通信的最大延迟超过30000 ×。在峰值延迟的情况下，我们的设计保证了在11微秒内的等时响应，这比现代CPU系统在类似条件下报告的几百毫秒的潜力有了显著的提高。

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