ROS機器人操作系統基礎
鄔洪邁
- 出版商: 機械工業
- 出版日期: 2026-02-01
- 售價: $414
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 270
- ISBN: 7111804317
- ISBN-13: 9787111804314
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商品描述
本書以培養學生的工程素質和增強學生的動手能力為目的,按照實踐驅動的思路精心設計並開展兼具基礎性和實用性的教學活動。全書共10章,從三個維度介紹機器人操作系統(ROS)的原理及應用,包括基礎知識(ROS簡介、機器人簡介、ROS的結構),訓練技能(ROS的基本操作、ROS的常用工具、機器人的SLAM與導航),應用融合(機器人的視覺識別、機器人的語音識別、ROS中的Gazebo仿真、ROS的願景——ROS 2)
目錄大綱
第1章 ROS簡介
1.1 ROS的源頭
1.1.1 ROS的概念
1.1.2 ROS解決的問題
1.1.3 ROS的目標
1.1.4 ROS平臺
1.2 ROS的安裝
1.2.1 虛擬機軟件VMware的下載與安裝
1.2.2 在虛擬機中安裝Ubuntu 18.0
1.2.3 設置系統分辨率
1.2.4 安裝VMware Tools
1.2.5 安裝Melodic
1.3 小結
1.4 習題
第2章 機器人簡介
2.1 機器人的發展概述
2.1.1 機器人的概念
2.1.2 機器人的特點
2.2 機器人的組成
2.2.1 控制論範疇
2.2.2 系統論範疇
2.3 機器人的分類
2.4 智能機器人
2.5 小結
2.6 習題
第3章 ROS的結構
3.1 ROS的結構
3.1.1 ROS開源社區級
3.1.2 ROS文件系統級
3.1.3 ROS計算圖級
3.2 數據的通信方式
3.2.1 基於話題的異步RPC數據通信
3.2.2 基於服務的同步RPC數據通信
3.2.3 節點的連接
3.3 小結
3.4 習題
第4章 ROS的基本操作
4.1 文件系統工具
4.2 創建ROS包
4.2.1 catkin功能包的結構
4.2.2 為catkin創建工作空間
4.2.3 創建和編譯catkin功能包
4.2.4 包依賴項
4.3 節點
4.3.1 roscore
4.3.2 使用rosnode
4.4 ROS話題
4.4.1 使用rostopic
4.4.2 使用rqt_graph
4.4.3 使用rqt_plot
4.5 ROS服務和參數
4.5.1 使用rosservice
4.5.2 使用rosparam
4.6 使用rqt_console和roslaunch
4.6.1 使用rqt_console和rqt_logger level
4.6.2 使用roslaunch
4.7 創建ROS msg和srv
4.7.1 使用msg
4.7.2 使用srv
4.8 編寫一個簡單的發布器與訂閱器
4.8.1 編寫發布器節點
4.8.2 編寫訂閱器節點
4.9 編寫一個簡單的服務端和客戶端
4.9.1 編寫服務端節點
4.9.2 編寫客戶端節點
4.10 ROS數據記錄與回放
4.11 小結
4.12 習題
第5章 ROS的常用工具
5.1 ROS的TF2坐標變換
5.1.1 TF2坐標變換初探
5.1.2 TF2坐標變換
5.1.3 TF2坐標變換示例
5.2 ROS的launch文件
5.3 ROS的可視化工具
5.3.1 Qt工具
5.3.2 rviz
5.3.3 Gazebo
5.4 小結
5.5 習題
第6章 機器人的SLAM與導航
6.1 SLAM簡介
6.1.1 SLAM分類
6.1.2 激光雷達SLAM的關鍵步驟
6.2 導航簡介
6.2.1 機器人導航的路徑規劃
6.2.2 機器人導航的數據要求
6.2.3 導航的基本控制器
6.2.4 ROS的costmap
6.2.5 ROS的costmap_2d
6.2.6 ROS的move_base
6.2.7 ROS的gmapping
6.2.8 ROS的amcl
6.3 智能服務機器人及其定位與導航
6.3.1 ARTRobot-ROS智能服務機器人的參數
6.3.2 ARTRobot-ROS智能服務機器人的定位
6.3.3 ARTRobot-ROS智能服務機器人的導航
6.4 小結
6.5 習題
第7章 機器人的視覺識別
7.1 ROS中常見的相機
7.1.1 Kinect 2.0
7.1.2 Astra相機
7.1.3 廣角鏡頭
7.2 ROS中的圖像話題格式
7.2.1 sensor_msgs/Image
7.2.2 sensor_msgs/PointCloud
7.3 基於Python在ROS中編寫一個視覺功能包
7.3.1 rospy
7.3.2 rospy中常見的API和消息類型
7.3.3 OpenCV
7.3.4 cv_bridge
7.4 相機標定
7.5 顏色識別
7.6 ROS二維碼識別
7.7 ROS物體跟蹤
7.8 ROS實現動態物體識別
7.9 小結
7.10 習題
第8章 機器人的語音識別
8.1 ROS消息包
8.1.1 ROS消息包介紹
8.1.2 ROS中的圖像橋梁
8.2 ROS中的小海龜例程
8.2.1 ROS中的幾何消息包geometrymsgs
8.2.2 roscpp的常用API
8.2.3 roscpp的其他常用API
8.2.4 編寫一個速度控制節點操作小海龜
8.3 科大訊飛官方語音平臺
8.3.1 簡介
8.3.2 註冊流程
8.3.3 SDK下載
8.4 科大訊飛官方API簡介
8.4.1 語音識別類
8.4.2 語音合成類
8.5 科大訊飛實現語音交互功能
8.5.1 ROS實現語音輸入的功能
8.5.2 ROS實現文字轉語音的功能
8.5.3 ROS實現與機器人的簡單對話
8.5.4 ROS實現語音控制小海龜
8.6 小結
8.7 習題
第9章 ROS中的Gazebo仿真
9.1 知識準備
9.1.1 URDF的含義
9.1.2 URDF文件的組成
9.1.3 使用SolidWorks創建機器人建模的功能包
9.1.4 URDF模型的創建
9.1.5 優化URDF模型
9.1.6 添加激光雷達模型
9.1.7 添加Kinect模型
9.2 機器人運動學分析
9.2.1 機器人運動學正解
9.2.2 機器人運動學逆解
9.3 Gazebo中的運動學規劃插件
9.4 控制Gazebo中的模型運動
9.5 激光雷達建圖算法
9.6 小結
9.7 習題
第10章 ROS的願景—
