试题三（25分）

阅读以下关于机器人操作系统架构的描述，回答问题 1 至问题 3

【说明】

随着人工智能技术的发展，工业机器人已成为当前工业界的热点研究对象。某宇航设备公司为了扩大业务范围，决策层研究决定准备开展工业机器人研制新业务。公司将论证工作交给了软件架构师王工，王工经过分析和调研，从机器人市场现状、领域需求、 组成及关键技术和风险分析等方面开展了综合论证。论证报告指出:首先，为了保障本公司机器人研制的持续性，应根据领域需求选择一种适应的设计架构:其次，为了规避风险，公司的研制工作不能从零开始，应该采用国际开源社区所提供机器人操作系统 (Robot Operating System ，ROS)作为机器人开发的基本平台。

在讨论会上，架构师李工提出不同意见，他认为公司针对宇航领域已开发了某款嵌入式实时操作系统，且被多种宇航装备使用，可靠性较高。因此应该采用现有架构体系作为机器人的开发平台。会上王工说明了机器人操作系统与该款操作系统的差别，要沿用需要进行改造，技入较大。经过激烈讨论，公司领导同意了王工采用 ROS 的意见。

【问题3】（10分）

ROS 的架构定义了 ROS 系统由多个各自独立的节点(组件〉组成，并且各个节点之间可以通过发布/订阅(Publish/Subscribe )消息模型进行通信。图 3-1 给出一个简单机器人结构实例，请根据以下文字描述，补充图 3-1 中（ ）-（ ） 处空白，将答案写在答题纸上。"机器人开始阶段，所有节点都要注册 (Registration) 到 Master 上，注册后，摄像 头节点声明它要发布(Pu blish)一个叫做 limage_data 的消息。另外两个节点〈图像处理处理节点和图像显示节点〉声明它们需要订阅( Subscribe) 这个 image _data 消息。因此， 一旦摄像头节点收到相机发送的数据(Data)，就立即将数据image_data直接发送到另外两个节点。