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261千字
字数
2020-02-01
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主编推荐语
涉及许多实用的案例和解决方案,同时涵盖了未来机器人应用开发中可预见的研究问题。
内容简介
ROS(Robot Operating System)是一个机器人软件平台,是用于实现机器人编程和开发复杂机器人应用的开源软件框架,它能为异质计算机集群提供类似操作系统的功能。ROS的前身是斯坦福人工智能实验室为了支持斯坦福智能机器人STAIR而建立的交换庭(switchyard)项目。本书包含10章内容,循序渐进地介绍了ROS相关的知识,包括ROS入门、结构与概念、可视化和调试工具、传感器和执行器、建模与仿真、移动机器人、机械臂、微型飞行器、ROS工业软件包等。本书适合机器人领域的工程师及研究人员阅读。
目录
- 版权信息
- 内容提要
- 作者简介
- 致谢
- 技术审校者简介
- 前言
- 资源与支持
- 第1章 ROS入门
- 1.1 简介
- 1.2 在桌面系统中安装ROS
- 1.2.1 ROS 发行版
- 1.2.2 支持的操作系统
- 1.2.3 如何完成
- 1.3 在虚拟机中安装ROS
- 如何完成
- 1.4 在Linux容器中运行ROS
- 1.4.1 准备工作
- 1.4.2 如何完成
- 1.4.3 参考资料
- 1.5 在基于ARM的开发板上安装ROS
- 1.5.1 准备工作
- 1.5.2 如何完成
- 1.5.3 设置系统位置
- 1.5.4 设置sources.list(源列表)
- 1.5.5 设置秘钥
- 1.6 安装ROS包
- 1.6.1 添加单个软件包
- 1.6.2 初始化rosdep
- 1.6.3 环境配置
- 1.6.4 获取rosinstall
- 第2章 ROS的体系结构与概念Ⅰ
- 2.1 简介
- 2.2 对ROS文件系统的深入解析
- 2.2.1 准备工作
- 2.2.2 如何完成
- 2.2.3 扩展学习
- 2.3 ROS计算图分析
- 2.3.1 准备工作
- 2.3.2 如何完成
- 2.4 加入ROS社区
- 准备工作
- 2.5 学习ROS的使用
- 2.5.1 准备工作
- 2.5.2 如何完成
- 2.5.3 工作原理
- 2.6 理解ROS启动(launch)文件
- 第3章 ROS的体系结构与概念Ⅱ
- 3.1 简介
- 3.2 掌握参数服务器和动态参数
- 3.2.1 准备工作
- 3.2.2 如何完成
- 3.3 掌握ROS actionlib
- 3.3.1 准备工作
- 3.3.2 如何完成
- 3.4 掌握ROS pluginlib
- 3.4.1 准备工作
- 3.4.2 如何完成
- 3.5 掌握ROS nodelet
- 3.5.1 准备工作
- 3.5.2 如何完成
- 3.5.3 扩展学习
- 3.6 掌握Gazebo框架与插件
- 3.6.1 准备工作
- 3.6.2 如何完成
- 3.7 掌握ROS的TF(坐标变换)
- 3.7.1 准备工作
- 3.7.2 如何完成
- 3.8 掌握ROS 可视化工具(RViz)及其插件
- 3.8.1 准备工作
- 3.8.2 如何完成
- 第4章 ROS可视化与调试工具
- 4.1 简介
- 4.2 对ROS节点的调试和分析
- 4.2.1 准备工作
- 4.2.2 如何完成
- 4.3 ROS消息的记录与可视化
- 4.3.1 准备工作
- 4.3.2 如何完成
- 4.3.3 更多内容
- 4.4 ROS系统的检测与诊断
- 4.4.1 准备工作
- 4.4.2 如何完成
- 4.5 标量数据的可视化和绘图
- 4.5.1 准备工作
- 4.5.2 如何完成
- 4.5.3 更多内容
- 4.6 非标量数据的可视化—— 2D/3D图像
- 4.6.1 准备工作
- 4.6.2 如何完成
- 4.7 ROS话题的录制与回放
- 4.7.1 准备工作
- 4.7.2 如何完成
- 4.7.3 更多内容
- 第5章 在ROS中使用传感器和执行器
- 5.1 简介
- 5.2 理解Arduino-ROS接口
- 5.2.1 准备工作
- 5.2.2 如何实现
- 5.2.3 工作原理
- 5.3 使用9 DoF(自由度,Degree of Freedom)惯性测量模块
- 5.3.1 准备工作
- 5.3.2 如何完成
- 5.3.3 工作原理
- 5.4 使用GPS系统——Ublox
- 5.4.1 准备工作
- 5.4.2 如何完成
- 5.4.3 工作原理
- 5.5 使用伺服电动机——Dynamixel
- 5.5.1 如何完成
- 5.5.2 工作原理
- 5.6 用激光测距仪——Hokuyo
- 5.6.1 准备工作
- 5.6.2 如何完成
- 5.6.3 工作原理
- 5.7 使用Kinect传感器查看3D环境中的对象
- 5.7.1 准备工作
- 5.7.2 如何完成
- 5.7.3 工作原理
- 5.8 用游戏杆或游戏手柄
- 5.8.1 如何完成
- 5.8.2 工作原理
- 第6章 ROS建模与仿真
- 6.1 简介
- 6.2 理解使用URDF实现机器人建模
- 6.2.1 准备工作
- 6.2.2 工作原理
- 6.3 理解使用Xacro实现机器人建模
- 6.3.1 准备工作
- 6.3.2 工作原理
- 6.4 理解关节状态发布器和机器人状态发布器
- 6.4.1 准备动作
- 6.4.2 工作原理
- 6.4.3 更多内容
- 6.5 理解Gazebo系统结构以及与ROS的接口
- 6.5.1 准备工作
- 6.5.2 如何完成
- 第7章 ROS中的移动机器人
- 7.1 简介
- 7.2 ROS导航功能包集
- 7.2.1 准备工作
- 7.2.2 工作原理
- 7.3 移动机器人与导航系统的交互
- 7.3.1 准备工作
- 7.3.2 如何完成
- 7.3.3 工作原理
- 7.4 为导航功能包集创建launch文件
- 7.4.1 准备工作
- 7.4.2 工作原理
- 7.5 为导航功能包集设置RViz可视化
- 7.5.1 准备工作
- 7.5.2 工作原理
- 7.5.3 更多内容
- 7.6 机器人定位——自适应蒙特卡罗定位(AMCL)
- 7.6.1 准备工作
- 7.6.2 工作原理
- 7.7 使用rqt_reconfigure配置导航功能包集参数
- 工作原理
- 7.8 移动机器人的自主导航——避开障碍物
- 7.8.1 准备工作
- 7.8.2 工作原理
- 7.9 发送目标
- 7.9.1 准备工作
- 7.9.2 工作原理
- 第8章 ROS中的机械臂
- 8.1 简介
- 8.1.1 危险工作场所
- 8.1.2 重复或令人厌烦的工作
- 8.1.3 人类难以操作的工作环境
- 8.2 MoveIt的基本概念
- 8.2.1 MoveIt
- 8.2.2 运动规划
- 8.2.3 感知
- 8.2.4 抓取
- 8.2.5 准备工作
- 8.3 使用图形化界面完成运动规划
- 8.3.1 准备工作
- 8.3.2 如何完成
- 8.3.3 工作原理
- 8.3.4 更多内容
- 8.4 使用控制程序执行运动规划
- 8.4.1 准备工作
- 8.4.2 如何完成
- 8.4.3 执行轨迹
- 8.5 在运动规划中增加感知
- 8.5.1 准备工作
- 8.5.2 如何完成
- 8.5.3 工作原理
- 8.5.4 更多内容
- 8.5.5 参考资料
- 8.6 使用机械臂或者机械手来完成抓取操作
- 8.6.1 准备工作
- 8.6.2 如何完成
- 8.6.3 工作原理
- 8.6.4 参考资料
- 第9章 基于ROS的微型飞行器
- 9.1 简介
- 9.2 MAV系统设计概述
- 准备工作
- 9.3 MAV/无人机的通用数学模型
- 准备工作
- 9.4 使用RotorS/Gazebo来模拟MAV/无人机
- 9.4.1 准备工作
- 9.4.2 如何完成
- 9.4.3 工作原理
- 9.4.4 更多内容
- 9.4.5 参考资料
- 9.5 MAV/无人机的自主导航框架
- 9.5.1 准备工作
- 9.5.2 如何完成
- 9.5.3 工作原理
- 9.6 操作真正的MAV/drone——Parrot和Bebop
- 9.6.1 准备工作
- 9.6.2 如何完成
- 9.6.3 工作原理
- 第10章 ROS-Industrial(ROS-I)
- 10.1 简介
- 10.2 了解ROS-I功能包
- 准备工作
- 10.3 工业机器人与MoveIt的3D建模与仿真
- 10.3.1 准备工作
- 10.3.2 如何完成
- 10.4 使用ROS-I软件包——优傲机器人、ABB机器人
- 准备工作
- 10.5 ROS-I机器人支持包
- 准备工作
- 10.6 ROS-I机器人客户端功能包
- 准备工作
- 10.7 ROS-I机器人驱动程序规范
- 准备工作
- 10.8 开发自定义的MoveIt IKFast插件
- 10.8.1 准备工作
- 10.8.2 如何完成
- 10.9 了解ROS-I-MTConnect
- 10.9.1 准备工作
- 10.9.2 如何完成
- 10.10 ROS-I的未来——硬件支持、功能和应用
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出版方
人民邮电出版社
人民邮电出版社是工业和信息化部主管的大型专业出版社,成立于1953年10月1日。人民邮电出版社坚持“立足信息产业、面向现代社会、传播科学知识、服务科教兴国”,致力于通信、计算机、电子技术、教材、少儿、经管、摄影、集邮、旅游、心理学等领域的专业图书出版。