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ROS機器人編程(原理與應用全彩印)/機器人學譯叢

  • 作者：(美)懷亞特·S.紐曼|譯者:李筆鋒//祝朝政//劉錦濤
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111625766
  • 出版日期：2019/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：450
人民幣：RMB 199 元      售價：元
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內容大鋼
    ROS已在學術界、工業界和研究機構中廣泛使用。本書系統化地介紹了ROS、ROS包、ROS工具的組織，以及如何將現有ROS包納入新的應用中，並開發新的ROS包。本書分為六部分，共18章。第一部分介紹如何編寫ROS節點和ROS工具，也覆蓋了消息、類和伺服器。第二部分介紹如何用ROS進行模擬和可視化，其中包括坐標變換。第三部分討論ROS的感知過程。第四部分介紹ROS中的移動機器人控制和導航。第五部分介紹ROS機械臂的相關知識。第六部分介紹系統集成和更高級別的控制，包括基於感知的移動操作。本書既可作為ROS課程的教材，也可作為機器人研究人員、工程師及愛好者的參考書。
作者介紹
(美)懷亞特·S.紐曼|譯者:李筆鋒//祝朝政//劉錦濤
    懷亞特·S.紐曼(Wyatt S. Newman)是凱斯西儲大學電氣工程和電腦科學系的教授，自1988年開始執教。他的研究領域是機電一體化、機器人學和計算智能，擁有12項專利並發表了超過150篇學術出版物。他在哈佛大學獲得了工程科學專業的學士學位，在麻省理工學院熱流體科學系獲得了機械工程專業的碩士學位，在哥倫比亞大學獲得了控制理論和網路理論專業的電機工程理學碩士學位，在麻省理工學院設計與控制系獲得了機械工程專業的博士學位。他是機器人學方面的NSF青年研究員，擔任過以下職務：飛利浦實驗室高級研究員、飛利浦Natuurkundig實驗室的訪問科學家、美國桑迪亞國家實驗室智能系統和機器人中心的訪問學者、NASA格倫研究中心的NASA夏季教員、普林斯頓大學神經科學的訪問學者、愛丁堡大學信息學院的傑出訪問學者、香港大學的Hung Hing Ying傑出客座教授。他帶領機器人團隊參加了2007年DARPA城市挑戰賽和2015年DARPA機器人挑戰賽，並將繼續致力於機器人的廣泛應用。
目錄
譯者序
前言
第一部分  ROS基礎
  第1章  概述：ROS工具和節點
    1.1  ROS基礎概念
    1.2  編寫ROS節點
      1.2.1  創建ROS程序包
      1.2.2  編寫一個最小的ROS發布器
      1.2.3  編譯ROS節點
      1.2.4  運行ROS節點
      1.2.5  檢查運行中的最小發布器節點
      1.2.6  規劃節點時間
      1.2.7  編寫一個最小ROS訂閱器
      1.2.8  編譯和運行最小訂閱器
      1.2.9  總結最小訂閱器和發布器節點
    1.3  更多的ROS工具：catkin_simple、roslaunch、rqt_console和rosbag
      1.3.1  用catkin_simple簡化CMakelists.txt
      1.3.2  自動啟動多個節點
      1.3.3  在ROS控制台觀察輸出
      1.3.4  使用rosbag記錄並回放數據
    1.4  最小模擬器和控制器示例
    1.5  小結
  第2章  消息、類和伺服器
    2.1  定義自定義消息
      2.1.1  定義一條自定義消息
      2.1.2  定義一條變長的消息
    2.2  ROS服務介紹
      2.2.1  服務消息
      2.2.2  ROS服務節點
      2.2.3  與ROS服務手動交互
      2.2.4  ROS服務客戶端示例
      2.2.5  運行服務和客戶端示例
    2.3  在ROS中使用C++類
    2.4  在ROS中創建庫模塊
    2.5  動作伺服器和動作客戶端介紹
      2.5.1  創建動作伺服器包
      2.5.2  定義自定義動作伺服器消息
      2.5.3  設計動作客戶端
      2.5.4  運行示例代碼
    2.6  參數伺服器介紹
    2.7  小結
第二部分  ROS中的模擬和可視化
  第3章  ROS中的模擬
    3.1  簡單的2維機器人模擬器
    3.2  動力學模擬建模
    3.3  統一的機器人描述格式
      3.3.1  運動學模型
      3.3.2  視覺模型
      3.3.3  動力學模型
      3.3.4  碰撞模型

    3.4  Gazebo介紹
    3.5  最小關節控制器
    3.6  使用Gazebo插件進行關節伺服控制
    3.7  構建移動機器人模型
    3.8  模擬移動機器人模型
    3.9  組合機器人模型
    3.10  小結
  第4章  ROS中的坐標變換
    4.1  ROS中的坐標變換簡介
    4.2  轉換偵聽器
    4.3  使用Eigen庫
    4.4  轉換ROS數據類型
    4.5  小結
  第5章  ROS中的感知與可視化
    5.1  rviz中的標記物和互動式標記物
      5.1.1  rviz中的標記物
      5.1.2  三軸顯示示例
      5.1.3  rviz中的互動式標記物
    5.2  在rviz中顯示感測器值
      5.2.1  模擬和顯示激光雷達
      5.2.2  模擬和顯示彩色相機數據
      5.2.3  模擬和顯示深度相機數據
      5.2.4  rvis中點的選擇
    5.3  小結
第三部分  ROS中的感知處理
  第6章  在ROS中使用相機
    6.1  相機坐標系下的投影變換
    6.2  內置相機標定
    6.3  標定立體相機內參
    6.4  在ROS中使用OpenCV
      6.4.1  OpenCV示例：尋找彩色像素
      6.4.2  OpenCV示例：查找邊緣
    6.5  小結
  第7章  深度圖像與點雲信息
    7.1  從掃描LIDAR中獲取深度信息
    7.2  立體相機的深度信息
    7.3  深度相機
    7.4  小結
  第8章  點雲數據處理
    8.1  簡單的點雲顯示節點
    8.2  從磁碟載入和顯示點雲圖像
    8.3  將發布的點雲圖像保存到磁碟
    8.4  用PCL方法解釋點雲圖像
    8.5  物體查找器
    8.6  小結
第四部分  ROS中的移動機器人
  第9章  移動機器人的運動控制
    9.1  生成期望狀態
      9.1.1  從路徑到軌跡
      9.1.2  軌跡構建器庫

      9.1.3  開環控制
      9.1.4  發布期望狀態
    9.2  機器人狀態估計
      9.2.1  從Gazebo獲得模型狀態
      9.2.2  里程計
      9.2.3  混合里程計、GPS和慣性感測器
      9.2.4  混合里程計和LIDAR
    9.3  差分驅動轉向演算法
      9.3.1  機器人運動模型
      9.3.2  線性機器人的線性轉向
      9.3.3  非線性機器人的線性轉向
      9.3.4  非線性機器人的非線性轉向
      9.3.5  模擬非線性轉向演算法
    9.4  相對於地圖坐標系的轉向
    9.5  小結
  第10章  移動機器人導航
    10.1  構建地圖
    10.2  路徑規劃
    10.3  move_base客戶端示例
    10.4  修改導航棧
    10.5  小結
第五部分  ROS中的機械臂
  第11章  底層控制
    11.1  單自由度移動關節機器人模型
    11.2  位置控制器示例
    11.3  速度控制器示例
    11.4  力控制器示例
    11.5  機械臂的軌跡消息
    11.6  7自由度臂的軌跡插值動作伺服器
    11.7  小結
  第12章  機械臂運動學
    12.1  正向運動學
    12.2  逆向運動學
    12.3  小結
  第13章  手臂運動規劃
    13.1  笛卡兒運動規劃
    13.2  關節空間規劃的動態規劃
    13.3  笛卡兒運動動作伺服器
    13.4  小結
  第14章  Baxter模擬器進行手臂控制
    14.1  運行Baxter模擬器
    14.2  Baxter關節和主題
    14.3  Baxter夾具
    14.4  頭盤控制
    14.5  指揮Baxter關節
    14.6  使用ROS關節軌跡控制器
    14.7  關節空間記錄和回放節點
    14.8  Baxter運動學
    14.9  Baxter笛卡兒運動
    14.10  小結

第15章  object-grabber包
    15.1  object-grabber代碼組織
    15.2  對象操作查詢服務
    15.3  通用夾具服務
    15.4  object-grabber動作伺服器
    15.5  object-grabber動作客戶端示例
    15.6  小結
第六部分  系統集成與高級控制
  第16章  基於感知的操作
    16.1  外部相機標定
    16.2  綜合感知和操作
    16.3  小結
  第17章  移動操作
    17.1  移動機械手模型
    17.2  移動操作
    17.3  小結
  第18章  總結
參考文獻

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