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本书提供了各种实际的示例代码供读者学习和理解ROS的软件框架。你可以在仿真环境中自行构建机器人相应的功能程序,并在ROS社区中分享你的学习心得和知识。
Enrique Fernández是一名计算机工程师和机器人专家。他硕士毕业于拉斯帕尔马斯大学智能系统与计算工程学院。在2012年参加了欧洲学生自主式水下挑战(SAUC-E),并作为合作者参加了2013年的比赛。 2012年,他因开发水下云台视觉系统而获奖。现在,他是Pal-Robotics实验室的SLAM工程师。Enrique在博士学习期间发表了数篇学术论文和专著。其中,有两篇论文在2011年被国际机器人与自动化会议(ICRA 2011)所收录。
译者序
前 言
第1章 ROS系统入门  1
1.1 使用软件源安装ROS Electric  3
1.1.1 添加软件源到sources.list文件中  4
1.1.2 设置密码  4
1.1.3 安装  4
1.1.4 环境配置  5
1.2 使用软件源安装ROS Fuerte   6
1.2.1 配置Ubuntu软件源  6
1.2.2 配置source.list文件  6
1.2.3 设置密码  7
1.2.4 安装  7
1.2.5 环境配置  8
1.2.6 独立工具  9
1.3 如何安装VirtualBox和Ubuntu  9
1.3.1 下载VirtualBox  9
1.3.2 创建虚拟机  10
1.4 本章小结  12
第2章 ROS系统架构及示例  13
2.1 理解ROS文件系统级  13
2.1.1 功能包  14
2.1.2 功能包集  16
2.1.3 消息类型  16
2.1.4 服务类型  17
2.2 理解ROS计算图级  18
2.2.1 节点  19
2.2.2 主题  20
2.2.3 服务  21
2.2.4 消息  22
2.2.5 消息记录包  22
2.2.6 节点管理器  22
2.2.7 参数服务器  22
2.3 理解ROS开源社区级  23
2.4 ROS系统试用练习  23
2.4.1 ROS文件系统导览  24
2.4.2 创建工作空间  24
2.4.3 创建ROS功能包  25
2.4.4 编译ROS功能包  26
2.4.5 使用ROS节点  26
2.4.6 使用主题与节点交互  28
2.4.7 学习如何使用服务  31
2.4.8 使用参数服务器  33
2.4.9 创建节点  34
2.4.10 编译节点  36
2.4.11 创建msg和srv文件  37
2.4.12 使用新建的srv和msg文件  38
2.5 本章小结  42
第3章 调试和可视化  43
3.1 调试ROS节点  44
3.1.1 使用GDB调试器调试ROS节点  45
3.1.2 ROS节点启动时调用GDB调试器  46
3.1.3 设置ROS节点core文件转存  47
3.2 调试信息  47
3.2.1 输出调试信息  47
3.2.2 设置调试信息级别  48
3.2.3 为特定节点配置调试信息级别  48
3.2.4 信息命名  50
3.2.5 条件显示信息与过滤信息  50
3.2.6 信息的更多功能——单次显示、可调、组合  51
3.2.7 使用rosconsole和rxconsole在运行时修改调试级别  52
3.3 监视系统状态  56
3.3.1 节点、主题与服务列表  56
3.3.2 使用rxgraph在线监视节点状态图  56
3.4 当奇怪的事情发生——使用roswtf  58
3.5 画标量数据图  58
3.5.1 用rxplot画出时间趋势曲线  59
3.5.2 另一个画图工具rxtools  60
3.6 图像可视化  61
3.6.1 显示单一图片  61
3.6.2 FireWire接口摄像头  62
3.6.3 使用双目立体视觉  63
3.7 3D可视化  64
3.7.1 使用rviz在3D世界中实现数据可视化  64
3.7.2 主题与坐标系的关系  66
3.7.3 可视化坐标变换  67
3.8 保存与回放数据  68
3.8.1 什么是消息记录包文件  69
3.8.2 使用rosbag在包文件中记录数据  69
3.8.3 回放消息记录文件  70
3.8.4 使用rxbag检查消息记录包的主题和消息  71
3.9 rqt插件与rx应用  72
3.10 本章小结  73
第4章 在ROS下使用传感器和执行机构  74
4.1 使用游戏杆或游戏手柄  74
4.1.1 joy_node如何发送游戏杆动作消息  75
4.1.2 使用游戏杆数据在turtlesim中移动海龟  76
4.2 使用激光雷达——Hokuyo URG-04lx  79
4.2.1 了解激光雷达如何在 ROS 中发送数据  80
4.2.2 访问和修改激光雷达数据  82
4.3 使用Kinect传感器查看3D环境  84
4.3.1 如何发送和查看Kinect数据  85
4.3.2 创建和使用Kinect示例  86
4.4 使用伺服电动机——Dynamixel  88
4.4.1 Dynamixel如何发送和接收运动命令  89
4.4.2 创建和使用伺服电动机示例  90
4.5 使用Arduino添加更多的传感器和执行机构  91
4.6 使用惯性测量模组——Xsens MTi  94
4.6.1 Xsens如何在ROS中发送数据  95
4.6.2 创建和使用Xsens示例  96
4.7 使用低成本惯性测量模组IMU-10自由度  98
4.7.1 下载加速度传感器库  99
4.7.2 Arduino Nano和10自由度传感器编程  99
4.7.3 创建ROS节点并使用10自由度传感器数据  101
4.8 本章小结  103
第5章 3D建模与仿真  104
5.1 自定义机器人在ROS中的3D模型  104
5.2 创建第一个URDF文件  104
5.2.1 解释文件格式  106
5.2.2 在rviz里查看3D模型  107
5.2.3 加载图形到机器人模型  109
5.2.4 使机器人模型运动  109
5.2.5 物理和碰撞属性  110
5.3 xacro——一个写机器人模型的更好方法  111
5.3.1 使用常量  111
5.3.2 使用数学方法  112
5.3.3 使用宏  112
5.3.4 使用代码移动机器人  112
5.3.5 使用SketchUp进行3D建模  116
5.4 在ROS中仿真  117
5.4.1 在Gazebo中使用URDF3D模型  117
5.4.2 在Gazebo中添加传感器  120
5.4.3 在Gazebo中加载和使用地图   121
5.4.4 在Gazebo中移动机器人  123
5.5 本章小结  125
第6章 机器视觉  126
6.1 连接和运行摄像头  128
6.1.1 FireWire IEEE1394 摄像头  128
6.1.2 USB摄像头  132
6.2 使用OpenCV制作USB摄像头驱动程序  133
6.2.1 创建 USB 摄像头驱动功能包  134
6.2.2 使用ImageTransport API发布摄像头帧  135
6.2.3 使用 cv_bridge 进行OpenCV 和 ROS 图像处理  138
6.2.4 使用ImageTransport 发布图像  139
6.2.5 在ROS中使用OpenCV  139
6.2.6 显示摄像头输入的图像  140
6.3 如何标定摄像头  140
6.4 ROS 图像管道  147
6.5 对于计算机视觉任务有用的 ROS功能包  152
6.6 使用viso2执行视觉测距  153
6.6.1 摄像头位姿标定  154
6.6.2 运行 viso2 在线演示  156
6.6.3 使用低成本双目摄像头运行 viso2  158
6.7 本章小结  159
第7章 导航功能包集入门  160
7.1 ROS导航功能包集  160
7.2 创建转换  161
7.2.1 创建广播机构  162
7.2.2 创建侦听器  162
7.2.3 查看坐标变换树  164
7.3 发布传感器信息   165
7.4 发布里程数据  168
7.4.1 Gazebo如何获取里程数据  169
7.4.2 创建自定义里程数据  171
7.5 创建基础控制器  175
7.5.1 使用Gazebo 创建里程数据  176
7.5.2 创建基础控制器  178
7.6 使用ROS创建地图  180
7.6.1 使用map_server保存地图  181
7.6.2 使用map_server加载地图  182
7.7 本章小结  183
第8章 导航功能包集进阶  184
8.1 创建功能包  184
8.2 创建机器人配置  184
8.3 配置全局和局部代价地图  187
8.3.1 基本参数的配置  187
8.3.2 全局代价地图的配置  188
8.3.3 局部代价地图的配置  189
8.4 基本局部规划器配置  189
8.5 为导航功能包集创建启动文件  190
8.6 为导航功能包集设置rviz  191
8.6.1 2D位姿估计  191
8.6.2 2D导航目标  192
8.6.3 静态地图  193
8.6.4 点云  193
8.6.5 机器人立足点  193
8.6.6 障碍  194
8.6.7 膨胀障碍  194
8.6.8 全局规划  195
8.6.9 局部规划  195
8.6.10 规划器规划  196
8.6.11 当前目标  196
8.7 自适应蒙特卡罗定位  197
8.8 避免障碍  199
8.9 发送目标  200
8.10 本章小结  202
第9章 在实践中学习  203
9.1 REEM——类人形PAL机器人  204
9.1.1 从官方软件源安装REEM  205
9.1.2 使用Gazebo仿真环境运行REEM  208
9.2 PR2——柳树车库机器人  210
9.2.1 安装 PR2仿真环境  210
9.2.2 在仿真环境中运行PR2  211
9.2.3 生成地图与定位  214
9.2.4 在仿真环境中运行PR2演示程序  216
9.3 Robonaut 2——NASA的敏捷型人形机器人  217
9.3.1 从软件源安装Robonaut 2  217
9.3.2 在国际空间站的固定支座上运行Robonaut2  218
9.4 Husky——Clearpath的轮式机器人  222
9.4.1 安装Husky仿真环境  222
9.4.2 运行Husky仿真环境  222
9.5 TurtleBot——低成本移动机器人   224
9.5.1 安装TurtleBot仿真环境  224
9.5.2 运行TurtleBot仿真环境  224
9.6 本章小结  225
这本书给我最深刻的感受就是,它不仅仅是一本教你“怎么用”ROS的书,更是一本教你“为什么这么用”ROS的书。作者在讲解每一个ROS组件的时候,都会深入地探讨其背后的设计理念和原理,让我能够从更宏观的层面去理解ROS的体系结构。例如,在讲解ROS的通信机制时,作者并没有止步于话题和服务的简单介绍,而是深入分析了ROS的发布/订阅模式和请求/响应模式的优缺点,以及它们在不同场景下的适用性。他还通过一些实际的例子,展示了如何设计高效、可靠的ROS通信链路。此外,书中还对ROS的包管理、参数服务器、TF变换等核心概念进行了详细的阐述,并且给出了很多实用的开发建议。让我印象深刻的是,作者还介绍了一些ROS开发中常用的高级技巧,比如如何编写自定义消息类型,如何集成第三方库,以及如何进行单元测试和仿真测试。读完这本书,我感觉自己对ROS的理解进入了一个新的层次,不仅能够熟练地开发ROS应用,更能站在更高的角度去设计和优化ROS系统。
评分说实话,一开始我对这本书的期望值并不是很高,毕竟ROS领域的好书并不多见,很多都显得不够深入或者年代久远。但是,这本书完全超出了我的预期!它没有停留在ROS的基础概念上,而是直接切入了ROS的核心应用和进阶技巧,让我感觉像是在参加一场精心策划的机器人项目实战训练营。作者在讲解每一个功能的时候,都会结合一个具体的案例,比如激光雷达数据处理、SLAM算法的实现、或者机械臂的运动学求解,这些都是我在实际工作中经常会遇到的问题。更难得的是,书中对这些案例的处理不是蜻蜓点水,而是进行了深入的剖析,从算法原理到ROS节点的实现,再到参数的调优,都给出了非常详细的指导。我尤其欣赏书中关于“模块化设计”和“代码复用”的强调,这让我明白了如何构建一个健壮、易于维护的ROS系统,而不是写出那种“一次性”的代码。读完这本书,我感觉自己对ROS的掌握程度有了质的飞跃,不仅能够熟练地运用ROS的工具,更能从容地应对各种复杂的机器人开发挑战。
评分这本书真的彻底改变了我对ROS的看法!我之前一直觉得ROS是个高不可攀的“黑箱”,光是概念就让人头大。但读完之后,我惊喜地发现,原来那些复杂的指令和框架背后,有着如此清晰的逻辑和易于理解的设计。作者的讲解方式非常棒,不是那种枯燥地罗列API,而是从实际应用场景出发,一步步引导读者去构建和理解。举个例子,书中对于话题、服务、动作的讲解,不是简单地定义,而是通过生动的例子,比如“机器人手臂抓取物品”或者“无人机路径规划”,让我直观地感受到它们在实际任务中是如何协同工作的。而且,作者还很细心地考虑到了初学者可能会遇到的问题,比如各种配置文件的含义、节点之间的通信故障如何排查等等,都给出了详细的解答和建议。最让我印象深刻的是,书中反复强调的“ROS哲学”,让我明白了ROS的强大之处不仅仅在于其功能,更在于其开放、模块化和可扩展的设计理念。读完这本书,我感觉自己不再是那个对着ROS文档发呆的小白,而是真正掌握了与机器人“沟通”的语言,迫不及待地想用它来实践我的各种想法了!
评分对于我这种习惯了从实践中学习的人来说,一本好的技术书籍,最重要的就是能够引人入胜,并且真正地解决问题。这本书在这两点上都做得非常出色。作者的语言风格非常生动有趣,不像一些技术书籍那样枯燥乏味,读起来有一种在和一位资深工程师交流的感觉。他会用很多类比和比喻来解释抽象的概念,让我能够快速地理解。而且,书中提供的每一个例子,都不仅仅是演示某个ROS功能,而是围绕着一个实际的机器人应用场景展开,比如如何构建一个简单的自主导航系统,或者如何实现一个遥控机器人。这些例子不仅让我学会了ROS的API,更让我理解了如何将这些API组合起来,解决实际问题。最让我惊喜的是,书中还包含了一些关于ROS系统性能优化和故障排查的技巧,这些内容在很多其他书籍中都很难找到,对于我们这些需要将ROS应用于实际项目开发的人来说,简直是宝藏。读完这本书,我感觉自己仿佛拥有了一套完整的ROS开发工具箱,信心倍增!
评分我一直对机器人技术抱有浓厚的兴趣,尤其是ROS这个在行业内如此重要的平台。然而,市面上关于ROS的书籍,很多都过于理论化,或者只是简单地堆砌代码,很难真正地触及核心。这本书的出现,真的填补了我一直以来的空白。它没有回避ROS的复杂性,但却以一种非常巧妙的方式,将那些看似棘手的概念一一拆解,然后以一种非常自然的方式重新组合起来。我特别喜欢作者在讲解一些高级概念时,会先从一个简单的场景入手,然后逐步引入更复杂的元素,这样层层递进,让人感觉很有成就感。而且,书中的代码示例都非常贴近实际,不仅仅是“能跑”的代码,更重要的是“好理解”、“易于修改”的代码,并且对代码的每一部分都做了详细的解释,让你明白为什么这么写,而不是死记硬背。通过阅读这本书,我不仅学会了如何使用ROS的功能,更重要的是,我开始理解ROS的设计哲学,学会了如何用ROS的思维去解决机器人遇到的各种问题。这不仅仅是一本书,更像是一位经验丰富的导师,在我探索ROS的道路上给予了极大的指引。
评分还不错
评分内容很水
评分不错,有用
评分本书可以帮助读者从对ROS一无所知到能够通过ROS系统完成小型机器人系统的开发和编程工作。
评分ROS方面的书真的不多,这本算是不错的了,希望机器人方面的书也会越来越多吧
评分京东这家网上商城,没的说.哪里都好!先从速度说吧.上午买下午到!还有谁?这一点就让我爱上他了!从质量上说.百分之百正品!还有谁?买东西不就是买个放心么!京东白条.30天免息!还有谁?先买了不用给钱.一个月以后再给钱!还有谁?如果让我给京东打个分.100分!不怕骄傲!!
评分有用
评分质量很好,内容也不错
评分内容一般,浅显,书很薄!
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