內容簡介

目前ROS（Robot Operating System）正逐步成為機器人開發領域的主要工具平臺，同時SLAM技術也日益成為機器人應用領域的研究熱點。本書主要講解ROS編程與SLAM演算法，並介紹 ROS 與機器人模擬軟體V-rep的結合應用。書中各章節所涉及的代碼均有對應的原始程式碼，可供讀者下載，便於調試與應用。

作者介紹

陶滿禮

碩士，畢業于東北大學機械工程與自動化學院機械電子工程專業。曾先後在瀋陽新松機器人自動化股份有限公司服務機器人事業部擔任軟體工程師，在北京天下宏圖空間資訊技術有限公司擔任視覺演算法工程師。主要研究方向為機器人鐳射SLAM與Navigation路徑規劃演算法研究、三維點雲及深度學習在物體識別與定位領域的應用。

第1章 ROS簡介1
1.1 ROS概述2
1.2 Ubuntu系統3
1.2.1 Ubuntu系統的安裝3
1.2.2 樹莓派安裝Ubuntu10
1.3 ROS的安裝11
1.4 常用的操作命令13
1.4.1 Ubuntu系統的常用命令13
1.4.2 常用的ROS操作命令14

第2章 ROS基礎15
2.1 開發工具IDE16
2.1.1 RoboWare Studio的安裝16
2.1.2 卸載17
2.1.3 使用18
2.2 節點22
2.2.1 發佈端23
2.2.2 接收端24
2.2.3 CMakeLists.txt文件24
2.2.4 測試25
2.3 消息26
2.3.1 自訂消息26
2.3.2 編寫自訂消息發佈端27
2.3.3 編寫自訂消息接收端28
2.3.4 CMakeLists.txt文件29
2.3.5 測試30
2.4 服務31
2.4.1 服務通信31
2.4.2 自訂srv31
2.4.3 創建伺服器32
2.4.4 創建用戶端33
2.4.5 CMakeLists.txt文件34
2.4.6 測試35
2.5 參數36
2.5.1 編寫參數設置獲取節點36
2.5.2 CMakeLists.txt文件39
2.5.3 測試39
2.6 動態參數設置41
2.6.1 創建cfg文件41
2.6.2 創建動態參數設置可執行檔42
2.6.3 CMakeLists.txt文件43
2.6.4 測試44
2.7 ROS類程式設計思想45
2.7.1 創建類標頭檔45
2.7.2 創建類應用可執行檔47
2.7.3 CMakeLists.txt文件49
2.7.4 測試50

第3章調試及模擬工具52
3.1 Rviz53
3.2 Gazebo56
3.2.1 安裝與更新57
3.2.2 Gazebo環境58
3.2.3 選項卡與工具條59
3.2.4 類比場景組成元素62
3.2.5 搭建簡單機器人模型64
3.3 rqt的調試72
3.4 rosbag的使用76
3.5 rosbridge的開發78
3.5.1 rosbridge_suite的安裝78
3.5.2 測試html通信79

第4章 TF簡介及應用87
4.1 TF包概述88
4.2 TF包的簡單使用88
4.3 編寫TF發佈與接收程式93

第5章 SLAM簡介及應用100
5.1 SLAM概述101
5.2 gmapping建圖功能應用102
5.3 ROS gmapping功能包解讀103
5.4 openslam源碼解讀108
5.5 ROS建圖實戰119
5.5.1 ROS地圖發佈119
5.5.2 TF座標變換發佈124
5.5.3 類比鐳射資料126
5.5.4 建圖129
5.5.5 建圖測試138

第6章 ROS navigation及演算法簡介140
6.1 ROS navigation stack概述141
6.2 move_base的配置142
6.3 navigation源碼解讀150
6.4 A-Star演算法原理與實現155
6.5 dwa演算法166

第7章基於V-rep的ROS開發176
7.1 V-rep機器人模擬軟體概述177
7.1.1 V-rep與Gazebo的區別178
7.1.2 V-rep與ROS通信機制178
7.2 V-rep安裝與ROS配置179
7.2.1 環境要求179
7.2.2 V-rep的安裝179
7.2.3 配置RosInterface180
7.3 運行V-rep自帶ROS控制場景182
7.3.1 熟悉V-rep基本操作182
7.3.2 運行ROS控制場景183
7.3.3 ROS發送資料到V-rep185
7.4 V-rep環境搭建與ROS控制開發190
7.4.1 V-rep環境搭建190
7.4.2 雷射雷達ROS參數配置199
7.5 V-rep與ROS聯合模擬實驗201
7.5.1 gmapping建圖測試201
7.5.2 導航測試204

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