本書循序漸進(jìn)地介紹了機器人的發(fā)展、核心功能,并通過一個服務(wù)機器人的例子介紹了機器人的完整開發(fā)過程。通過本書,讀者可以在了解機器人工作原理的基礎(chǔ)上,快速開發(fā)與實現(xiàn)一個有完整的功能的機器人。本書適合作為高校機器人、人工智能及相關(guān)專業(yè)作為教材,也可供對機器人開發(fā)感興趣的讀者閱讀。
自從20世紀(jì)中期開展現(xiàn)代機器人的研究以來,機器人技術(shù)發(fā)展迅速,F(xiàn)在,機器人已經(jīng)融入我們的工作和日常生活中。隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的發(fā)展,機器人的種類日益增多,功能不斷增強,使用體驗不斷改善。
與此同時,機器人的研發(fā)也不斷取得新的進(jìn)展。特別是,機器人操作系統(tǒng)(ROS)對智能機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有非常重要的戰(zhàn)略意義。機器人操作系統(tǒng)可以為機器人開發(fā)提供一個統(tǒng)一的平臺,讓更多的用戶在此平臺上方便地研究和驗證機器人算法、開發(fā)機器人應(yīng)用等,極大地促進(jìn)了機器人技術(shù)的發(fā)展。2010年,Willow Garage公司發(fā)布了開源機器人操作系統(tǒng)ROS(Robot Operating System)。與其說ROS是一個操作系統(tǒng),不如說它是一種分布式、模塊化的開源軟件框架。由于具有點對點設(shè)計、不依賴編程語言、開源等優(yōu)點,ROS成為機器人研究領(lǐng)域新的學(xué)習(xí)和使用熱點。
作者所在的南開大學(xué)人工智能學(xué)院智能感知與人機交互實驗室致力于智能機器人的研究工作,本書是基于我們長期使用ROS開發(fā)機器人的經(jīng)驗編寫而成的,希望給有興趣學(xué)習(xí)智能機器人技術(shù)的高校學(xué)生和從事智能機器人開發(fā)工作的技術(shù)人員提供一本有用的參考書。
本書分為三個部分:第一部分主要介紹機器人的基礎(chǔ)知識,包括機器人的定義、發(fā)展歷史、關(guān)鍵技術(shù)、ROS的框架和使用等內(nèi)容;第二部分從機器人軟硬件組成、視覺功能實現(xiàn)、自主導(dǎo)航功能實現(xiàn)、語音交互功能實現(xiàn)、抓取功能實現(xiàn)等方面介紹如何開發(fā)一個功能相對完整的機器人;第三部分結(jié)合不同的應(yīng)用場景給出綜合案例,展示如何開發(fā)具有不同功能的機器人。
本書中的案例以作者團隊參加RoboCup機器人世界公開賽并奪冠的機器人程序為藍(lán)本,初學(xué)者跟隨本書的講解,并結(jié)合本書配套的實踐資源(可登錄華章網(wǎng)站www.hzbook.com下載)進(jìn)行練習(xí),既可以掌握機器人開發(fā)涉及的軟件框架的先進(jìn)理念,又能循序漸進(jìn)地開發(fā)出具有完整功能的智能機器人。
由于作者水平有限,書中難免存在不足之處,懇請廣大讀者和同行批評指正。