Basis：机器人开发框架的核心功能
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/basis4/basis 项目介绍
Basis 是由 Basis Robotics 开发的一个面向生产的机器人开发框架。它采用了发布-订阅架构，旨在为确定性测试提供支持。与 ROS 和其他类似框架不同，Basis 对发布者和订阅者进行了抽象，使用 输入 + 条件（同步器）-> 处理器（您的代码）-> 输出 的模型。用户声明代码响应的消息和条件，允许框架自动管理所有底层发布者、订阅者和消息路由，当输入和条件触发代码处理数据并产生输出时。
项目技术分析
Basis 框架的设计理念聚焦于测试性、可用性和性能：
-
测试性：机器人及其代码应易于测试。
- 单元测试和集成测试应始终产生相同的结果（确定性！）
- 测试机器人不应需要手动过程管理
-
可用性：框架应易于使用且快速开发。
- 用户声明期望框架实现的行为，如回调、条件、消息。框架处理其他一切。
- 框架不应“妨碍”用户——如果用户需要代码生成器不支持的高级特性（如传输桥接），框架不会阻止用户实现（尽管这可能不支持确定性重放）。
- 极易将单元组合成不同的进程，并易于在运行时配置启动文件和单元。
-
性能：随着代码库的增长，性能不应降低。
- 使单元组合变得简单，并允许进程内传输，对此有很大帮助。
- 按需序列化允许仅在类型序列化到网络或写入磁盘时才进行序列化。
- 已经能够在不增加 CPU 负载的情况下，通过 TCP 实现超过 10kHz 的简单发布/订阅连接。
项目及技术应用场景
Basis 框架适用于机器人开发领域，尤其适用于需要高度可测试性、可用性和性能的项目。以下是一些典型的应用场景：
- 自动化测试：利用 Basis 框架的测试性特性，开发者可以轻松编写单元测试和集成测试，确保机器人代码的稳定性和可靠性。
- 实时数据处理：框架支持高度性能的数据处理，适用于需要实时数据反馈的机器人应用。
- 多机器人协同：Basis 框架支持多机器人通信，适用于多机器人系统的协同作业。
项目特点
1. 代码生成
Basis 框架支持代码生成，用户只需声明期望的行为，框架将自动生成后端代码。这大大简化了开发流程，并支持其他语言的绑定和不同调度器的使用。
2. 插件化序列化
框架不强制使用特定的序列化方式，而是支持插件化的序列化机制，包括 protobuf、ros1msg 等，允许用户根据自己的需求选择合适的序列化方式。
3. 插件化传输层
Basis 提供了多种插件化的传输层，包括进程内传输、TCP 等，未来还将支持 UDP、共享内存、ZeroMQ 等传输后端。
4. 强大的模板化启动文件
框架支持强大的模板化启动文件，使得配置和管理启动文件更加灵活和方便。
未来规划
Basis 框架的开发团队计划在未来实现更多功能，包括：
- 简化测试流程
- 确定性重放和模拟
- 支持更多语言绑定
- 单元/启动文件命名空间支持
- 多计算节点/Agent/集群支持
改进方向
目前，Basis 框架在以下几个方面有待改进：
- 网络传输断开处理
- 传输类型安全性
- TCP 传输插件
- 动态主题创建
- 进程关闭处理
- 驱动程序支持
- 测试覆盖
最后，Basis 框架遵循特定的开源协议，对于个人和小型团队免费，但企业用户如需在生产环境中使用，请联系开发团队。
通过以上分析，Basis 框架凭借其独特的设计理念和应用场景，为机器人开发领域提供了强大的支持。对于寻求高效、可靠机器人开发解决方案的开发者和团队，Basis 绝对值得一试。