ROS 2是用於構建機器人應用程式的一套軟體庫和工具集，是對ROS 1的改進和更新，旨在適應機器人領域的變化。ROS 1的最終版本Noetic於2025年5月終止支持，標誌著生態全面轉向ROS 2。
ROS 2採用完全分散式架構，以數據分發服務(DDS)為通信中間件，取消了主節點。它使用colcon作為構建工具，支持Python、XML和YAML格式的啟動檔案。ROS 2集成了DDS-Security規範以提供通信安全，支持Linux、Windows、macOS及實時作業系統等多種平台，適用於自動化工業、醫療健康、自動駕駛等生產環境。其版本採用動物代號，如Foxy、Galactic、Humble等，由Open Robotics主導維護並擁有活躍的開發者社區。
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研發背景
自2007年ROS啟動以來，機器人技術和社區發生了很大變化。ROS 2項目的目標就是適應這些變化，在保留ROS 1優點的同時改進其不足。
ROS 2是ROS 1的一次重大更新。ROS 2是與ROS 1獨立的項目，許多組件被重新設計和實現，旨在解決ROS 1的限制。ROS 1誕生於2007年，但其整體設計存在不足，缺乏安全性、實時性，魯棒性也不符合工業和具體的行業套用需求。
ROS 1設計初衷是用於機器人科研套用，而ROS 2則採用了更完善的架構，適合生產環境，可套用於自動化工業、醫療健康、自動駕駛等多個場景。其核心改進包括採用數據分發服務(DDS)作為通信中間件，實現了完全分散式、去中心化的架構，並支持Linux、Windows、macOS及實時作業系統(RTOS)等多種平台。從安全性、實時性、服務質量(QoS)和可擴展性來看，ROS 2在這些方面進行了改進。
ROS 1和ROS 2之間的一個主要區別在於，ROS 2具備了ROS 1所不具備的模擬功能，這使其能夠在動態環境中構建功能更完備的機器人。此外，ROS 2與ROS 1在通信協定、構建系統、參數管理等方面也存在顯著差異。例如，ROS 1使用XMLRPC+TCPROS，而ROS 2使用DDS；構建系統從Catkin變為colcon/ament；參數從全局伺服器變為每節點管理。
ROS 1的最後一個長期支持版本Noetic計畫於2025年停止支持，因此向ROS 2遷移是必然趨勢。
發展歷程
ROS 2遵循按年發布版本的周期，主要版本通常以動物名稱作為代號。其版本歷史可分為已結束生命周期、當前支持以及未來規劃的發行版。ROS 2的早期版本包括：Ardent Apalone（2017年12月）、Bouncy Bolson（2018年6月）、Crystal Clemmys（2018年12月）、Dashing Diademata（2019年5月31日）、Eloquent Elusor（2019年11月22日）。ROS 2 Rolling Ridley（代號“rolling”）於2020年6月發布。ROS 2 Foxy Fitzroy（代號“foxy”）於2020年6月5日發布。ROS 2 Galactic Geochelone（代號“galactic”）於2021年5月發布。ROS 2 Humble Hawksbill（代號“humble”）於2022年5月發布，並被認定為長期支持版本（LTS）。當前支持的發行版還包括：Rolling Ridley（滾動發行版，2020年6月發布）和Jazzy Jalisco（2024年5月發布，支持至2029年）。ROS 2 Kilted Kaiju（代號“kilted”）於2025年5月發布。根據官方路線圖，未來規劃的發行版包括Lyrical Luth（預計2026年5月發布）。
核心技術
ROS 2採用完全分散式架構，取消了ROS 1中的主節點，節點間通過自動發現機制直接通信，提高了系統的魯棒性和部署靈活性。
ROS 2支持話題、服務、動作（動作專為長時間運行的任務設計，通信過程由目標、反饋和結果三部分組成）和參數四種核心通信機制，其中服務模型改進為異步設計，解決了ROS 1中同步服務導致客戶端阻塞的問題。
ROS 2採用Data Distribution Service作為底層通信中間件，通過ROS Middleware Interface層進行抽象，支持多種DDS實現（如Fast-DDS、Cyclone DDS等），並通過服務質量策略保證實時通信。
ROS 2提供豐富的服務質量策略，允許開發者調整通信行為，例如感測器數據流通常使用“盡力而為”的可靠性策略，而控制指令等關鍵數據使用“可靠”的可靠性策略。
ROS 2集成了DDS-Security規範，提供基於策略的通信加密、身份驗證和訪問控制，引入了安全區域的概念，並通過環境變數如進行配置，同時提供了命令行工具用於安全管理。此外，ROS 2還支持安全日誌功能，可通過環境變數（如ROS_SECURITY_LOG_FILE）配置，將安全事件記錄到檔案或通過DDS發布。
ROS 2採用分層軟體棧設計，底層為C語言編寫的rcl庫，上層提供rclcpp（C++）和rclpy（Python）等統一API的客戶端庫，支持現代C++標準和Python 3。
ROS 2使用colcon作為核心構建工具，替代了ROS 1的catkin，同時使用ament作為構建工具輔助函式集合。
運營模式
ROS 2擁有活躍的全球開發者社區，提供了多樣化的社區交流與支持渠道，包括官方的Zulip頻道、Robotics Stack Exchange問答網站以及ROS Discourse論壇。ROS 1的最終版本Noetic計畫於2025年停止支持，ROS 2社區提供了遷移支持以幫助用戶過渡。ROS 2生態積極與商業公司展開合作，例如RTI公司推出了Connext 6 ROS Middleware Wrapper (RMW) Layer。項目的文檔與教程持續更新，官方鼓勵社區成員貢獻教程和指南。
核心團隊
Open Robotics是ROS 2項目的主要維護和推動者。RTI公司作為數據分發服務(DDS)相關軟體的供應商，為ROS 2提供基礎互連架構。高通公司發布的機器人平台支持ROS 2.0。
ROS 2技術指導委員會（TSC）是項目的技術決策機構，負責技術方向、路線圖和開發者政策等。TSC成員包括創始贊助商Open Robotics，以及Apex.AI、Intel、Microsoft、Samsung、Sony、Toyota Research Institute等組織的代表。社區代表通過公開選舉產生，任期兩年。TSC下設多個工作組，專注於客戶端庫、導航、操縱、安全等技術領域。
重要事件
2020年6月5日，ROS 2 Foxy Fitzroy（代號“foxy”）作為長期支持（LTS）版本發布，並首次引入了增強的安全監控功能（安全日誌）以及ROS 2漏洞披露政策（REP 2006）。2020年6月，高通公司發布全球首個支持5G和AI的機器人平台，該平台支持ROS 2。2020年11月，RTI公司在ROS World大會上宣布推出Connext 6 ROS Middleware Wrapper (RMW) Layer，增強了ROS 2的生產級工具鏈支持，並提供了更好的系統級可視化和調試能力。
2021年5月，ROS 2 Galactic Geochelone（代號“galactic”）版本發布。2022年5月，ROS 2 Humble Hawksbill（代號“humble”）版本發布，成為最新的長期支持版本。2024年5月，ROS 2 Jazzy Jalisco（代號“jazzy”）版本發布。2025年5月，ROS 1的最終版本Noetic Ninjemys正式終止支持，標誌著ROS生態全面轉向ROS 2。2025年5月，ROS 2 Kilted Kaiju（代號“kilted”）版本發布。2026年1月，米爾宣布成功將完整的Ubuntu 22.04與ROS 2 Humble生態系統移植到國產RK3576晶片開發板上，並驗證了包括話題通信、rqt_graph、Turtlesim、RVIZ2三維可視化在內的完整功能，在2K解析度下運行流暢，驗證了ROS 2在國產硬體平台上的完整運行能力。2026年3月10日，開源硬體提供商Arduino宣布推出搭載高通躍龍IQ-8系列的Arduino VENTUNO Q平台，該平台專為生成式AI、機器人及執行技術打造，並內置支持面向ROS 2就緒的工作流程及機器人用例。
根據官方路線圖，ROS 2 Lyrical Luth（代號“lyrical”）計畫於2026年5月發布。
此外，ROS 2還發布了其他版本，包括已結束支持的Ardent Apalone (2017年12月)、Bouncy Bolson (2018年6月)、Crystal Clemmys (2018年12月)、Dashing Diademata (2019年5月)、Eloquent Elusor (2019年11月)，以及持續更新的Rolling Ridley版本。
