ROS機器人開(kāi)發(fā)實(shí)踐簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

內容簡(jiǎn)介:本書(shū)在介紹ROS總體框架和理論要點(diǎn)的基礎上，講解ROS的通信機制、常用組件和進(jìn)階功能；同時(shí)以實(shí)踐為主，講解機器視覺(jué)、機器聽(tīng)覺(jué)、SLAM與導航、機械臂控制、機器學(xué)習等多種ROS應用的主要原理和實(shí)現方法；并分析基于ROS的機器人系統設計方法和典型實(shí)例；后論述ROS2的框架特點(diǎn)和使用方法，剖析ROS的發(fā)展方向。

目錄:推薦序一
推薦序二
推薦序三
前言
第1章　初識ROS 1
1.1　ROS是什么 1
1.1.1　ROS的起源 1
1.1.2　ROS的設計目標 2
1.1.3　ROS的特點(diǎn) 3
1.2　如何安裝ROS 4
1.2.1　操作系統與ROS版本的選擇 4
1.2.2　配置系統軟件源 6
1.2.3　添加ROS軟件源 6
1.2.4　添加密鑰 7
1.2.5　安裝ROS 7
1.2.6　初始化rosdep 8
1.2.7　設置環(huán)境變量 8
1.2.8　完成安裝 9
1.3　本書(shū)源碼下載 9
1.4　本章小結 10
第2章　ROS架構 11
2.1　ROS架構設計 11
2.2　計算圖 12
2.2.1　節點(diǎn) 12
2.2.2　消息 13
2.2.3　話(huà)題 13
2.2.4　服務(wù) 13
2.2.5　節點(diǎn)管理器 14
2.3　文件系統 14
2.3.1　功能包 14
2.3.2　元功能包 16
2.4　開(kāi)源社區 17
2.5　ROS的通信機制 17
2.5.1　話(huà)題通信機制 18
2.5.2　服務(wù)通信機制 19
2.5.3　參數管理機制 20
2.6　話(huà)題與服務(wù)的區別 20
2.7　本章小結 21
第3章　ROS基礎 22
3.1　第一個(gè)ROS例程——小烏龜仿真 23
3.1.1　turtlesim功能包 23
3.1.2　控制烏龜運動(dòng) 24
3.2　創(chuàng )建工作空間和功能包 25
3.2.1　什么是工作空間 25
3.2.2　創(chuàng )建工作空間 26
3.2.3　創(chuàng )建功能包 27
3.3　工作空間的覆蓋 28
3.3.1　ROS中工作空間的覆蓋 28
3.3.2　工作空間覆蓋示例 28
3.4　搭建Eclipse開(kāi)發(fā)環(huán)境 30
3.4.1　安裝Eclipse 30
3.4.2　創(chuàng )建Eclipse工程文件 30
3.4.3　將工程導入Eclipse 31
3.4.4　設置頭文件路徑 31
3.4.5　運行/調試程序 32
3.5　RoboWare簡(jiǎn)介 35
3.5.1　RoboWare的特點(diǎn) 35
3.5.2　RoboWare的安裝與使用 36
3.6　話(huà)題中的Publisher與Subscriber 37
3.6.1　烏龜例程中的Publisher與Subscriber 37
3.6.2　如何創(chuàng )建Publisher 37
3.6.3　如何創(chuàng )建Subscriber 40
3.6.4　編譯功能包 41
3.6.5　運行Publisher與Subscriber 42
3.6.6　自定義話(huà)題消息 44
3.7　服務(wù)中的Server和Client 46
3.7.1　烏龜例程中的服務(wù) 46
3.7.2　如何自定義服務(wù)數據 47
3.7.3　如何創(chuàng )建Server 48
3.7.4　如何創(chuàng )建Client 49
3.7.5　編譯功能包 51
3.7.6　運行Server和Client 51
3.8　ROS中的命名空間 52
3.8.1　有效的命名 52
3.8.2　命名解析 53
3.8.3　命名重映射 54
3.9　分布式多機通信 54
3.9.1　設置IP地址 55
3.9.2　設置ROS_MASTER_URI 56
3.9.3　多機通信測試 56
3.10　本章小結 57
第4章　ROS中的常用組件 58
4.1　launch啟動(dòng)文件 58
4.1.1　基本元素 58
4.1.2　參數設置 60
4.1.3　重映射機制 61
4.1.4　嵌套復用 61
4.2　TF坐標變換 62
4.2.1　TF功能包 62
4.2.2　TF工具 63
4.2.3　烏龜例程中的TF 65
4.2.4　創(chuàng )建TF廣播器 67
4.2.5　創(chuàng )建TF監聽(tīng)器 68
4.2.6　實(shí)現烏龜跟隨運動(dòng) 70
4.3　Qt工具箱 70
4.3.1　日志輸出工具（rqt_console） 71
4.3.2　計算圖可視化工具（rqt_graph） 71
4.3.3　數據繪圖工具（rqt_plot） 72
4.3.4　參數動(dòng)態(tài)配置工具（rqt_reconfigure） 73
4.4　rviz三維可視化平臺 73
4.4.1　安裝并運行rviz 74
4.4.2　數據可視化 75
4.4.3　插件擴展機制 76
4.5　Gazebo仿真環(huán)境 78
4.5.1　Gazebo的特點(diǎn) 78
4.5.2　安裝并運行Gazebo 78
4.5.3　構建仿真環(huán)境 81
4.6　rosbag數據記錄與回放 82
4.6.1　記錄數據 82
4.6.2　回放數據 83
4.7　本章小結 84
第5章　機器人平臺搭建 85
5.1　機器人的定義 85
5.2　機器人的組成 86
5.2.1　執行機構 87
5.2.2　驅動(dòng)系統 87
5.2.3　傳感系統 87
5.2.4　控制系統 87
5.3　機器人系統搭建 88
5.3.1　MRobot 88
5.3.2　執行機構的實(shí)現 88
5.3.3　驅動(dòng)系統的實(shí)現 89
5.3.4　內部傳感系統的實(shí)現 90
5.4　基于Raspberry Pi的控制系統實(shí)現 90
5.4.1　硬件平臺Raspberry Pi 91
5.4.2　安裝Ubuntu 16.04 91
5.4.3　安裝ROS 93
5.4.4　控制系統與MRobot通信 94
5.4.5　PC端控制MRobot 97
5.5　為機器人裝配攝像頭 99
5.5.1　usb_cam功能包 99
5.5.2　PC端驅動(dòng)攝像頭 100
5.5.3　Raspberry Pi驅動(dòng)攝像頭 102
5.6　為機器人裝配Kinect 104
5.6.1　freenect_camera功能包 104
5.6.2　PC端驅動(dòng)Kinect 106
5.6.3　Raspberry Pi驅動(dòng)Kinect 109
5.6.4　Kinect電源改造 109
5.7　為機器人裝配激光雷達 110
5.7.1　rplidar功能包 110
5.7.2　PC端驅動(dòng)rplidar 111
5.7.3　Raspberry Pi驅動(dòng)rplidar 113
5.8　本章小結 113
第6章　機器人建模與仿真 114
6.1　統一機器人描述格式——URDF 114
6.1.1　標簽 114
6.1.2　標簽 115
6.1.3　標簽 116
6.1.4　標簽 116
6.2　創(chuàng )建機器人URDF模型 116
6.2.1　創(chuàng )建機器人描述功能包 116
6.2.2　創(chuàng )建URDF模型 117
6.2.3　URDF模型解析 120
6.2.4　在rviz中顯示模型 122
6.3　改進(jìn)URDF模型 124
6.3.1　添加物理和碰撞屬性 124
6.3.2　使用xacro優(yōu)化URDF 125
6.3.