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ROS機(jī)器人編程零基礎(chǔ)入門與實(shí)踐 版權(quán)信息
- ISBN：9787111716914
- 條形碼：9787111716914 ; 978-7-111-71691-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
ROS機(jī)器人編程零基礎(chǔ)入門與實(shí)踐 本書特色
適讀人群 ：高等學(xué)校機(jī)器人或人工智能相關(guān)專業(yè)及機(jī)器人編程愛好者實(shí)操性高，以案例形式深入淺出地介紹了ROS開發(fā)相關(guān)知識和具體流程。 配套資源豐富，提供了全部案例源代碼和學(xué)習(xí)資料，讀者可以直接掃描二維碼下載。
ROS機(jī)器人編程零基礎(chǔ)入門與實(shí)踐 內(nèi)容簡介
本書是針對ROS（機(jī)器人操作系統(tǒng)）初學(xué)者的入門教程，內(nèi)容聚焦于ROS的使用和開發(fā)。以Ubuntu操作系統(tǒng)安裝和使用為起點(diǎn)，依次介紹了ROS安裝、實(shí)體/仿真機(jī)器人搭建、機(jī)器視覺、SLAM建圖、導(dǎo)航、多機(jī)器人系統(tǒng)等知識，*終引導(dǎo)讀者獨(dú)立完成機(jī)器人應(yīng)用開發(fā)的任務(wù)。本書中的實(shí)驗環(huán)境和代碼基于ROS的Noetic版本。 本書為讀者提供了全部案例源代碼和學(xué)習(xí)資料，讀者可以直接掃描二維碼下載。 本書適合ROS用戶及其編程開發(fā)人員使用，也可以作為高等學(xué)校或培訓(xùn)學(xué)校相關(guān)專業(yè)的參考教材。
ROS機(jī)器人編程零基礎(chǔ)入門與實(shí)踐 目錄
前言
二維碼清單
第1章 學(xué)習(xí)ROS**的Linux知識1
1.1 Linux操作系統(tǒng)介紹1
1.1.1 Linux的誕生1
1.1.2 Linux、UNIX、系統(tǒng)、內(nèi)核和發(fā)行版2
1.2 Ubuntu環(huán)境搭建3
1.2.1 VMWare的安裝使用3
1.2.2 安裝Ubuntu系統(tǒng)5
1.3 Ubuntu桌面使用10
1.3.1 Ubuntu的桌面布局10
1.3.2 安裝VMware Tools工具11
1.4 shell和常用命令12
1.4.1 shell、終端和命令12
1.4.2 常用shell命令14
1.5 Ubuntu安裝和卸載軟件17
1.5.1 使用國內(nèi)軟件源提升下載速度17
1.5.2 通過apt管理軟件19
1.5.3 通過應(yīng)用商店安裝卸載軟件19
1.6 vim編輯器使用21
1.7 Linux文件系統(tǒng)22
1.7.1 Linux文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22
1.7.2 目錄內(nèi)容存放規(guī)則24
1.8 root用戶和權(quán)限管理24
1.8.1 Linux中的權(quán)限概念25
1.8.2 文件/目錄權(quán)限查看和修改25
1.8.3 啟用root用戶26
1.9 嵌入式單板計算機(jī)和Linux27
第2章 認(rèn)識ROS30
2.1 ROS是什么30
2.1.1 ROS從何而來30
2.1.2 為什么要使用ROS31
2.2 如何安裝ROS32
2.3 ROS通信結(jié)構(gòu)37
2.3.1 節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)38
2.3.2 話題（Topic）39
2.3.3 服務(wù)（Service）40
2.3.4 動作（Action）41
2.3.5 參數(shù)服務(wù)器42
2.4 ROS常用shell命令43
2.5 ROS常用圖形工具50
2.5.1 rqt工具箱51
2.5.2 rviz52
2.6 ROS坐標(biāo)系和tf變換53
2.6.1 ROS中的坐標(biāo)定義53
2.6.2 ROS中的tf變換54
2.7 ROS工作空間56
2.7.1 ROS工作空間是什么57
2.7.2 創(chuàng)建并使用一個工作空間58
第3章 ROS編程基礎(chǔ)60
3.1 ROS開發(fā)環(huán)境搭建60
3.1.1 Ubuntu下安裝VSCode60
3.1.2 VSCode常用插件安裝61
3.2 新建一個ROS功能包62
3.3 編寫一對發(fā)布訂閱節(jié)點(diǎn)（C++）64
3.3.1 編寫發(fā)布節(jié)點(diǎn)（C++）64
3.3.2 編寫訂閱節(jié)點(diǎn)（C++）66
3.4 編寫一對發(fā)布訂閱節(jié)點(diǎn)（Python）67
3.4.1 編寫發(fā)布節(jié)點(diǎn)（Python）67
3.4.2 編寫訂閱節(jié)點(diǎn)（Python）68
3.5 編寫launch文件用于啟動節(jié)點(diǎn)70
3.5.1 通過launch文件啟動C++編譯的節(jié)點(diǎn)70
3.5.2 通過launch文件啟動Python節(jié)點(diǎn)71
3.5.3 在launch文件中調(diào)用launch文件72
3.6 創(chuàng)建新消息類型并編寫節(jié)點(diǎn)發(fā)布消息73
3.6.1 編寫自定義消息74
3.6.2 驗證消息正常產(chǎn)生75
3.6.3 編寫節(jié)點(diǎn)發(fā)布自定義消息類型（C++）76
3.6.4 編寫節(jié)點(diǎn)訂閱自定義消息類型（Python）76
3.7 創(chuàng)建一個服務(wù)類型并編寫服務(wù)端/客戶端節(jié)點(diǎn)77
3.7.1 定義并編寫一個自定義服務(wù)77
3.7.2 通過rossrv驗證服務(wù)產(chǎn)生78
3.7.3 編寫自定義服務(wù)的服務(wù)端（C++）79
3.7.4 編寫自定義服務(wù)的服務(wù)端（Python）80
3.7.5 編寫自定義服務(wù)的客戶端（C++）80
3.7.6 編寫自定義服務(wù)的客戶端（Python）81
3.8 tf變換編程入門82
3.8.1 通過static_transform_publisher發(fā)布靜態(tài)坐標(biāo)變換82
3.8.2 編寫節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)動態(tài)tf變換（Python）84
3.8.3 編寫節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)動態(tài)tf變換（C++）85
第4章 ROS機(jī)器人平臺搭建87
4.1 機(jī)器人系統(tǒng)的典型構(gòu)成87
4.2 幾種常見的機(jī)器人底盤運(yùn)動學(xué)模型88
4.2.1 差速轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)89
4.2.2 阿克曼轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)90
4.2.3 全向運(yùn)動結(jié)構(gòu)92
4.3 驅(qū)動和電池系統(tǒng)95
4.3.1 驅(qū)動系統(tǒng)—電動機(jī)95
4.3.2 電池系統(tǒng)97
4.4 控制系統(tǒng)—底盤控制器98
4.5 控制系統(tǒng)—車載計算機(jī)100
4.5.1 車載計算機(jī)需要實(shí)現(xiàn)的功能100
4.5.2 車載計算機(jī)的選擇100
4.5.3 將車載計算機(jī)和底盤控制器連接起來102
4.6 機(jī)器人上常用的傳感器105
4.6.1 獲取機(jī)器人運(yùn)動狀態(tài)—編碼器和IMU105
4.6.2 讓機(jī)器人看見世界—攝像頭107
4.6.3 讓機(jī)器人感知世界的“深淺”—立體相機(jī)108
4.6.4 讓機(jī)器人具備全向感知能力—激光雷達(dá)109
4.7 遠(yuǎn)程連接車載計算機(jī)111
4.7.1 路由模式和WiFi模式111
4.7.2 SSH遠(yuǎn)程登錄112
4.7.3 使用遠(yuǎn)程桌面連接機(jī)器人113
4.8 底盤啟動和控制115
4.8.1 啟動底盤驅(qū)動節(jié)點(diǎn)115
4.8.2 控制機(jī)器人運(yùn)動116
4.8.3 向launch文件中傳入變量118
4.9 機(jī)器人底盤ROS節(jié)點(diǎn)源碼解析119
4.9.1 base_control功能包文件結(jié)構(gòu)120
4.9.2 base_control.launch文件解讀120
4.9.3 base_control.py源碼解讀122
4.9.4 bash腳本與udev規(guī)則131
4.10 ROS分布式通信配置132
4.10.1 分布式通信配置條件檢查133
4.10.2 分布式通信配置和測試驗證135
第5章 機(jī)器人仿真環(huán)境搭建137
5.1 為什么要有機(jī)器人仿真環(huán)境137
5.1.1 機(jī)器人仿真主要解決的問題137
5.1.2 仿真環(huán)境中的機(jī)器人和真實(shí)機(jī)器人的聯(lián)系138
5.2 在Stage仿真器中創(chuàng)建機(jī)器人139
5.2.1 Stage仿真器簡介139
5.2.2 創(chuàng)建Stage仿真器地圖和機(jī)器人模型140
5.2.3 控制Stage仿真器中的機(jī)器人143
5.3 在Gazebo仿真器中創(chuàng)建機(jī)器人144
5.3.1 Gazebo仿真器簡介144
5.3.2 Gazebo仿真器中的環(huán)境模型147
5.4 機(jī)器人模型和URDF文件150
5.4.1 URDF文件150
5.4.2 xacro文件和Gazebo插件155
5.4.3 通過Solidworks 創(chuàng)建機(jī)器人模型157
第6章 ROS中的OpenCV和機(jī)器視覺159
6.1 攝像頭的驅(qū)動和圖像話題訂閱159
6.1.1 啟動攝像頭159
6.1.2 訂閱攝像頭圖像并顯示161
6.1.3 攝像
二維碼清單
第1章 學(xué)習(xí)ROS**的Linux知識1
1.1 Linux操作系統(tǒng)介紹1
1.1.1 Linux的誕生1
1.1.2 Linux、UNIX、系統(tǒng)、內(nèi)核和發(fā)行版2
1.2 Ubuntu環(huán)境搭建3
1.2.1 VMWare的安裝使用3
1.2.2 安裝Ubuntu系統(tǒng)5
1.3 Ubuntu桌面使用10
1.3.1 Ubuntu的桌面布局10
1.3.2 安裝VMware Tools工具11
1.4 shell和常用命令12
1.4.1 shell、終端和命令12
1.4.2 常用shell命令14
1.5 Ubuntu安裝和卸載軟件17
1.5.1 使用國內(nèi)軟件源提升下載速度17
1.5.2 通過apt管理軟件19
1.5.3 通過應(yīng)用商店安裝卸載軟件19
1.6 vim編輯器使用21
1.7 Linux文件系統(tǒng)22
1.7.1 Linux文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22
1.7.2 目錄內(nèi)容存放規(guī)則24
1.8 root用戶和權(quán)限管理24
1.8.1 Linux中的權(quán)限概念25
1.8.2 文件/目錄權(quán)限查看和修改25
1.8.3 啟用root用戶26
1.9 嵌入式單板計算機(jī)和Linux27
第2章 認(rèn)識ROS30
2.1 ROS是什么30
2.1.1 ROS從何而來30
2.1.2 為什么要使用ROS31
2.2 如何安裝ROS32
2.3 ROS通信結(jié)構(gòu)37
2.3.1 節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)38
2.3.2 話題（Topic）39
2.3.3 服務(wù)（Service）40
2.3.4 動作（Action）41
2.3.5 參數(shù)服務(wù)器42
2.4 ROS常用shell命令43
2.5 ROS常用圖形工具50
2.5.1 rqt工具箱51
2.5.2 rviz52
2.6 ROS坐標(biāo)系和tf變換53
2.6.1 ROS中的坐標(biāo)定義53
2.6.2 ROS中的tf變換54
2.7 ROS工作空間56
2.7.1 ROS工作空間是什么57
2.7.2 創(chuàng)建并使用一個工作空間58
第3章 ROS編程基礎(chǔ)60
3.1 ROS開發(fā)環(huán)境搭建60
3.1.1 Ubuntu下安裝VSCode60
3.1.2 VSCode常用插件安裝61
3.2 新建一個ROS功能包62
3.3 編寫一對發(fā)布訂閱節(jié)點(diǎn)（C++）64
3.3.1 編寫發(fā)布節(jié)點(diǎn)（C++）64
3.3.2 編寫訂閱節(jié)點(diǎn)（C++）66
3.4 編寫一對發(fā)布訂閱節(jié)點(diǎn)（Python）67
3.4.1 編寫發(fā)布節(jié)點(diǎn)（Python）67
3.4.2 編寫訂閱節(jié)點(diǎn)（Python）68
3.5 編寫launch文件用于啟動節(jié)點(diǎn)70
3.5.1 通過launch文件啟動C++編譯的節(jié)點(diǎn)70
3.5.2 通過launch文件啟動Python節(jié)點(diǎn)71
3.5.3 在launch文件中調(diào)用launch文件72
3.6 創(chuàng)建新消息類型并編寫節(jié)點(diǎn)發(fā)布消息73
3.6.1 編寫自定義消息74
3.6.2 驗證消息正常產(chǎn)生75
3.6.3 編寫節(jié)點(diǎn)發(fā)布自定義消息類型（C++）76
3.6.4 編寫節(jié)點(diǎn)訂閱自定義消息類型（Python）76
3.7 創(chuàng)建一個服務(wù)類型并編寫服務(wù)端/客戶端節(jié)點(diǎn)77
3.7.1 定義并編寫一個自定義服務(wù)77
3.7.2 通過rossrv驗證服務(wù)產(chǎn)生78
3.7.3 編寫自定義服務(wù)的服務(wù)端（C++）79
3.7.4 編寫自定義服務(wù)的服務(wù)端（Python）80
3.7.5 編寫自定義服務(wù)的客戶端（C++）80
3.7.6 編寫自定義服務(wù)的客戶端（Python）81
3.8 tf變換編程入門82
3.8.1 通過static_transform_publisher發(fā)布靜態(tài)坐標(biāo)變換82
3.8.2 編寫節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)動態(tài)tf變換（Python）84
3.8.3 編寫節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)動態(tài)tf變換（C++）85
第4章 ROS機(jī)器人平臺搭建87
4.1 機(jī)器人系統(tǒng)的典型構(gòu)成87
4.2 幾種常見的機(jī)器人底盤運(yùn)動學(xué)模型88
4.2.1 差速轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)89
4.2.2 阿克曼轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)90
4.2.3 全向運(yùn)動結(jié)構(gòu)92
4.3 驅(qū)動和電池系統(tǒng)95
4.3.1 驅(qū)動系統(tǒng)—電動機(jī)95
4.3.2 電池系統(tǒng)97
4.4 控制系統(tǒng)—底盤控制器98
4.5 控制系統(tǒng)—車載計算機(jī)100
4.5.1 車載計算機(jī)需要實(shí)現(xiàn)的功能100
4.5.2 車載計算機(jī)的選擇100
4.5.3 將車載計算機(jī)和底盤控制器連接起來102
4.6 機(jī)器人上常用的傳感器105
4.6.1 獲取機(jī)器人運(yùn)動狀態(tài)—編碼器和IMU105
4.6.2 讓機(jī)器人看見世界—攝像頭107
4.6.3 讓機(jī)器人感知世界的“深淺”—立體相機(jī)108
4.6.4 讓機(jī)器人具備全向感知能力—激光雷達(dá)109
4.7 遠(yuǎn)程連接車載計算機(jī)111
4.7.1 路由模式和WiFi模式111
4.7.2 SSH遠(yuǎn)程登錄112
4.7.3 使用遠(yuǎn)程桌面連接機(jī)器人113
4.8 底盤啟動和控制115
4.8.1 啟動底盤驅(qū)動節(jié)點(diǎn)115
4.8.2 控制機(jī)器人運(yùn)動116
4.8.3 向launch文件中傳入變量118
4.9 機(jī)器人底盤ROS節(jié)點(diǎn)源碼解析119
4.9.1 base_control功能包文件結(jié)構(gòu)120
4.9.2 base_control.launch文件解讀120
4.9.3 base_control.py源碼解讀122
4.9.4 bash腳本與udev規(guī)則131
4.10 ROS分布式通信配置132
4.10.1 分布式通信配置條件檢查133
4.10.2 分布式通信配置和測試驗證135
第5章 機(jī)器人仿真環(huán)境搭建137
5.1 為什么要有機(jī)器人仿真環(huán)境137
5.1.1 機(jī)器人仿真主要解決的問題137
5.1.2 仿真環(huán)境中的機(jī)器人和真實(shí)機(jī)器人的聯(lián)系138
5.2 在Stage仿真器中創(chuàng)建機(jī)器人139
5.2.1 Stage仿真器簡介139
5.2.2 創(chuàng)建Stage仿真器地圖和機(jī)器人模型140
5.2.3 控制Stage仿真器中的機(jī)器人143
5.3 在Gazebo仿真器中創(chuàng)建機(jī)器人144
5.3.1 Gazebo仿真器簡介144
5.3.2 Gazebo仿真器中的環(huán)境模型147
5.4 機(jī)器人模型和URDF文件150
5.4.1 URDF文件150
5.4.2 xacro文件和Gazebo插件155
5.4.3 通過Solidworks 創(chuàng)建機(jī)器人模型157
第6章 ROS中的OpenCV和機(jī)器視覺159
6.1 攝像頭的驅(qū)動和圖像話題訂閱159
6.1.1 啟動攝像頭159
6.1.2 訂閱攝像頭圖像并顯示161
6.1.3 攝像
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