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ROS機器人開發項目教程(微課視頻版機器人工程專業應用型人才培養系列教材)

  • 作者:編者:鄧文斌//陳剛|責編:付弘宇
  • 出版社:清華大學
  • ISBN:9787302685098
  • 出版日期:2025/05/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:211
人民幣:RMB 49 元      售價:
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內容大鋼
    本書主要面向高等學校ROS智能機器人開發課程的教學及實訓需求,以培養ROS機器人開發工程師為目標,內容包括ROS安裝與系統架構、ROS通信機制和ROS實用工具,並通過實例對ROS機器人的軟硬體組成、機器人建模與運動模擬、機器人地圖構建和自主導航應用進行詳細講解。
    為便於讀者理解,書中列舉了大量應用實例,所有實例均在ROS中調試通過,可以直接運行,且每個應用實例均給出了相應的源代碼。本書力求通俗易懂、圖文並茂,針對應用型本科院校的學生特點,精心設計和選擇內容,突出實際應用,並提供微課視頻和實驗等豐富的學習資源。
    本書可作為普通高等學校機器人工程、物聯網工程、車輛工程、機械工程等專業本科生的教材,也可作為廣大從事機器人開發的工程技術人員的參考讀物。

作者介紹
編者:鄧文斌//陳剛|責編:付弘宇

目錄
第1章  ROS概述
  1.1  ROS簡介
    1.1.1  什麼是ROS
    1.1.2  ROS的起源與發展
    1.1.3  ROS的設計目標
  1.2  ROS安裝步驟
    1.2.1  ROS版本選擇
    1.2.2  安裝ROS
  1.3  ROS開發環境搭建
    1.3.1  安裝終端
    1.3.2  安裝VSCode
    1.3.3  其他IDE
  本章小結
  習題
第2章  ROS架構
  2.1  ROS架構設計
  2.2  ROS文件系統
    2.2.1  Catkin編譯系統
    2.2.2  Catkin工作原理
    2.2.3  使用catkin_make進行編譯
    2.2.4  Catkin工作空間
    2.2.5  package軟體包
    2.2.6  CMakeLists.txt文件
    2.2.7  package.xml文件
    2.2.8  Metapackage
    2.2.9  其他常見文件類型
  2.3  ROS計算圖
    2.3.1  計算圖簡介
    2.3.2  計算圖安裝
    2.3.3  計算圖演示
  本章小結
  習題
  實驗
第3章  ROS通信機制
  3.1  Node和Master
    3.1.1  node
    3.1.2  master
    3.1.3  啟動master與node
    3.1.4  rosnode命令
  3.2  話題通信機制
    3.2.1  話題通信理論模型
    3.2.2  話題創建示例(C++版)
    3.2.3  話題創建示例(Python版)
    3.2.4  自定義msg話題通信示例
    3.2.5  自定義msg話題消息調用(C++版)
    3.2.6  自定義msg話題消息調用(Python版)
  3.3  常見的消息類型
  3.4  服務通信機制
    3.4.1  服務通信的理論模型
    3.4.2  服務通信機制示例(C++版)

    3.4.3  服務通信機制示例(Python版)
    3.4.4  自定義srv服務數據
    3.4.5  自定義srv服務通信調用(C++版)
    3.4.6  自定義srv服務通信調用(Python版)
  3.5  常見的服務通信
  3.6  參數伺服器
    3.6.1  命令行參數設置
    3.6.2  launch文件內讀寫參數
    3.6.3  節點源碼內讀寫參數
  3.7  通信機制比較
  本章小結
  習題
  實驗
第4章  ROS運行管理
  4.1  ROS節點運行管理
    4.1.1  launch文件標籤之launch
    4.1.2  launch文件標籤之node
    4.1.3  launch文件標籤之include
    4.1.4  launch文件標籤之remap
    4.1.5  launch文件標籤之param
    4.1.6  launch文件標籤之rosparam
    4.1.7  launch文件標籤之arg
    4.1.8  launch文件標籤之group
  4.2  ROS工作空間覆蓋
  4.3  ROS節點重名
    4.3.1  rosrun設置命名空間與重映射
    4.3.2  launch文件設置命名空間與重映射
    4.3.3  編碼設置命名空間與重映射
  4.4  ROS話題名稱設置
    4.4.1  rosrun設置話題重映射
    4.4.2  launch文件設置話題重映射
    4.4.3  編碼設置話題名稱
  4.5  ROS參數名稱設置
    4.5.1  rosrun設置參數
    4.5.2  launch文件設置參數
    4.5.3  編碼設置參數
  4.6  launch文件綜合案例
  4.7  ROS主從機通信配置
  本章小結
  習題
  實驗
第5章  ROS常用組件工具
  5.1  TF坐標變換
    5.1.1  TF功能包
    5.1.2  TF消息
    5.1.3  TF與TF2
    5.1.4  靜態坐標變換
    5.1.5  動態坐標變換
    5.1.6  多坐標變換
    5.1.7  TF相關工具命令

  5.2  Gazebo
    5.2.1  Gazebo簡介
    5.2.2  模擬的意義
  5.3  RViz
  5.4  rosbag錄製與回放數據
    5.4.1  rosbag簡介
    5.4.2  rosbag命令
    5.4.3  錄製數據
    5.4.4  檢查並回放數據
    5.4.5  錄製數據子集
  5.5  rqt工具箱
    5.5.1  rqt的安裝、啟動與使用
    5.5.2  rqt相關的命令
  5.6  rosbridge
  本章小結
  習題
  實驗
第6章  智能機器人模擬設計
  6.1  模擬概述
  6.2  URDF概述
    6.2.1  URDF語法詳解之標籤
    6.2.2  URDF語法詳解之標籤
    6.2.3  URDF語法詳解之標籤
    6.2.4  URDF機器人模型案例
    6.2.5  URDF工具
  6.3  改進URDF模型
    6.3.1  添加物理屬性和碰撞屬性
    6.3.2  URDF優化——Xacro
    6.3.3  Xacro語法解釋
    6.3.4  Xacro示例
  6.4  添加感測器模型
  6.5  基於Arbotix在RViz中運動模擬
    6.5.1  安裝Arbotix
    6.5.2  配置Arbotix控制器
    6.5.3  運行模擬環境
  6.6  URDF集成Gazebo模擬
    6.6.1  為機器人模型添加Gazebo屬性
    6.6.2  URDF集成Gazebo的基本流程
    6.6.3  URDF集成Gazebo的相關設置
    6.6.4  URDF集成Gazebo案例實操
    6.6.5  搭建Gazebo模擬環境
  6.7  URDF、RViz和Gazebo綜合應用
    6.7.1  機器人運動控制及里程計信息顯示
    6.7.2  激光雷達模擬
    6.7.3  攝像頭模擬
    6.7.4  Kinect感測器模擬
  本章小結
  習題
  實驗
第7章  智能機器人系統設計

  7.1  智能機器人的組成
  7.2  智能機器人系統搭建
    7.2.1  控制原理
    7.2.2  上位機和單片機通信方案
    7.2.3  執行機構的實現
    7.2.4  驅動系統的實現
    7.2.5  智能機器人底盤實現
    7.2.6  基於樹莓派的控制系統實現
    7.2.7  NoMachine遠程連接
    7.2.8  安裝ros_arduino_bridge
    7.2.9  ROS無線手柄
  7.3  智能機器人系統設計——感測器
    7.3.1  激光雷達感測器
    7.3.2  相機
  7.4  感測器集成
  本章小結
  習題
  實驗
第8章  智能機器人SLAM與自主導航
  8.1  SLAM建圖和導航模擬
    8.1.1  SLAM建圖模擬
    8.1.2  -Navigation導航模擬
  8.2  真實智能機器人SLAM與自主導航
  本章小結
  習題
  實驗
參考文獻

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