輪式智能移動操作機器人技術(shù)與應用——基于ROS的Python編程
定 價：59.8 元
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- 作者：劉艷
- 出版時間：2023/11/1
- ISBN：9787121467844
- 出 版 社：電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP242.6
- 頁碼：232
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
本書共分為11章，內(nèi)容包括從機器人操作系統(tǒng)（ROS）基礎(chǔ)到基于ROS的機器人Python編程實戰(zhàn)的全部過程。第1章介紹了Ubuntu、ROS及Visual Studio Code的安裝及配置。第2章介紹了ROS的安裝目錄、測試程序、架構(gòu)和工作空間。第3章介紹了在URDF模型內(nèi)進行物理模型和各傳感器的描述。第4 章介紹了Gazebo仿真軟件、Rviz三維可視化軟件及機器人運動應用。第5章介紹了激光雷達數(shù)據(jù)在仿真和真實環(huán)境中的獲取及簡單避障。第6章介紹了SLAM建圖和Navigation自主導航的概念及其在仿真和真實環(huán)境中的實現(xiàn)。第7章介紹了基于代碼的導航應用實例，通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)機器人指定航點導航及導航插件使用。第8章介紹了仿真和真實環(huán)境中獲取機器人平面視覺圖像和進行人臉檢測的方法。第9章介紹了在仿真和真實環(huán)境中獲取機器人三維點云數(shù)據(jù)及進行物體檢測的方法。第10章介紹了在仿真和真實環(huán)境中實現(xiàn)機械臂控制和物品抓取的開源項目。第11章介紹了服務機器人應用實例。本書可供新工科、自動化、人工智能、機器人工程等專業(yè)的學生使用，也可供ROS尚未入門的初學者及學習了ROS理論，但還沒有機會動手實踐的機器人愛好者使用。
劉艷，女，博士。2015年畢業(yè)于北京理工大學控制科學與工程，同年進入浙大城市學院工作，主要從事視覺測量與控制、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等領(lǐng)域的研究。先后作為主要人員完成2項國家自然科學基金項目（90905051）和（61375100），主持浙江省自然科學基金青年項目1項（LQ18F030009）,主持杭州市科技局項目2項（20160432B26）；主持橫向課題2項，經(jīng)費達160萬；主持教學改革項目3項，指導學生參加機器人競賽、智能車競賽并多次獲獎；發(fā)表各級學術(shù)論文近30篇，其中近5年里第一作者被SCI、EI收錄論文共5篇，核心期刊論文5篇；獲得國家授權(quán)發(fā)明專利2件，獲得國家實用新型專利5件，軟件著作權(quán)10件；入選杭州市"131”第三層次人才。
第1章 系統(tǒng)及環(huán)境安裝 1
1.1 Ubuntu及機器人操作系統(tǒng)簡介 1
1.1.1 Ubuntu 1
1.1.2 機器人操作系統(tǒng) 1
1.2 Ubuntu安裝 1
1.2.1 準備工具 2
1.2.2 制作Ubuntu啟動盤 2
1.2.3 利用Windows磁盤管理工具創(chuàng)建空白磁盤分區(qū) 3
1.2.4 安裝Ubuntu系統(tǒng) 5
1.3 ROS安裝 10
1.3.1 設(shè)置Ubuntu軟件源 10
1.3.2 安裝ROS 12
1.4 Visual Studio Code安裝 16
1.4.1 下載Visual Studio Code 16
1.4.2 安裝Visual Studio Code 17
1.4.3 配置Visual Studio Code 18
1.5 本章小結(jié) 22
第2章 機器人操作系統(tǒng)基礎(chǔ) 23
2.1 ROS安裝目錄 23
2.1.1 bin文件夾 23
2.1.2 etc文件夾 24
2.1.3 include文件夾 24
2.1.4 lib文件夾 25
2.1.5 share文件夾 25
2.2 測試ROS 26
2.2.1 查看ROS安裝版本 26
2.2.2 控制小烏龜 27
2.3 ROS架構(gòu) 28
2.3.1 ROS開源社區(qū) 28
2.3.2 ROS文件系統(tǒng) 28
2.3.3 ROS計算圖 30
2.4 工作空間 32
2.4.1 創(chuàng)建工作空間 32
2.4.2 編譯工作空間 33
2.4.3 添加環(huán)境變量 35
2.5 創(chuàng)建功能包 36
2.6 本章小結(jié) 37
第3章 URDF模型基礎(chǔ) 38
3.1 在URDF模型內(nèi)進行物理模型描述 38
3.1.1 獲取開源項目 38
3.1.2 URDF模型的結(jié)構(gòu)及慣性描述 39
3.1.3 常用的慣性參數(shù) 43
3.2 在URDF模型內(nèi)對各傳感器進行描述 44
3.2.1 運動底盤各傳感器參數(shù) 44
3.2.2 激光雷達參數(shù) 45
3.2.3 深度相機參數(shù) 46
3.3 本章小結(jié) 50
第4章 機器人運動應用實例 51
4.1 Gazebo仿真軟件 51
4.1.1 獲取開源項目 51
4.1.2 啟動Gazebo仿真軟件 51
4.2 Rviz三維可視化軟件 54
4.2.1 獲取開源項目 54
4.2.2 啟動Rviz 55
4.3 機器人運動應用 57
4.3.1 在仿真環(huán)境中實現(xiàn)機器人運動控制 58
4.3.2 在真實環(huán)境中實現(xiàn)機器人運動控制 68
4.4 本章小結(jié) 69
第5章 激光雷達應用實例 70
5.1 獲取激光雷達數(shù)據(jù) 71
5.1.1 在仿真環(huán)境中實現(xiàn)獲取激光雷達數(shù)據(jù) 71
5.1.2 在真實環(huán)境中實現(xiàn)獲取激光雷達數(shù)據(jù) 79
5.2 利用激光雷達實現(xiàn)簡單避障 79
5.2.1 在仿真環(huán)境中實現(xiàn)簡單避障 80
5.2.2 在真實環(huán)境中實現(xiàn)簡單避障 90
5.3 本章小結(jié) 91
第6章 建圖及導航應用實例 92
6.1 SLAM建圖 92
6.1.1 在仿真環(huán)境中實現(xiàn)SLAM建圖 93
6.1.2 在真實環(huán)境中實現(xiàn)SLAM建圖 95
6.2 Navigation自主導航 96
6.2.1 在仿真環(huán)境中實現(xiàn)Navigation自主導航 99
6.2.2 在真實環(huán)境中實現(xiàn)Navigation自主導航 103
6.3 本章小結(jié) 103
第7章 基于代碼的導航應用實例 104
7.1 利用編寫代碼的方式進行導航 104
7.1.1 在仿真環(huán)境中實現(xiàn)編寫代碼控制機器人導航 104
7.1.2 在真實環(huán)境中實現(xiàn)編寫代碼控制機器人導航 114
7.2 開源地圖導航插件“Maptools” 115
7.2.1 在仿真環(huán)境中利用導航插件實現(xiàn)機器人導航 116
7.2.2 在真實環(huán)境中利用導航插件實現(xiàn)機器人導航 128
7.3 本章小結(jié) 129
第8章 基于平面視覺的應用實例 130
8.1 獲取機器人平面視覺圖像 130
8.1.1 在仿真環(huán)境中獲取機器人平面視覺圖像 130
8.1.2 在真實環(huán)境中獲取機器人平面視覺圖像 138
8.2 利用平面視覺進行人臉檢測 139
8.2.1 在仿真環(huán)境中實現(xiàn)人臉檢測 139
8.2.2 在真實環(huán)境中實現(xiàn)人臉檢測 148
8.3 本章小結(jié) 148
第9章 基于三維視覺的應用實例 149
9.1 獲取機器人三維點云數(shù)據(jù) 149
9.1.1 在仿真環(huán)境中獲取機器人三維點云數(shù)據(jù) 150
9.1.2 在真實環(huán)境中獲取機器人三維點云數(shù)據(jù) 162
9.2 利用三維視覺進行物體檢測 162
9.2.1 在仿真環(huán)境中實現(xiàn)物體檢測 164
9.2.2 在真實環(huán)境中實現(xiàn)物體檢測 173
9.3 本章小結(jié) 173
第10章 基于機械臂控制的應用實例 174
10.1 機械臂控制 174
10.1.1 在仿真環(huán)境中實現(xiàn)機械臂控制 174
10.1.2 在真實環(huán)境中實現(xiàn)機械臂控制 183
10.2 結(jié)合物體檢測進行物品抓取 183
10.2.1 在仿真環(huán)境中實現(xiàn)物品抓取 184
10.2.2 在真實環(huán)境中實現(xiàn)物品抓取 195
10.3 本章小結(jié) 196
第11章 服務機器人應用實例 197
11.1 構(gòu)建環(huán)境地圖 197
11.2 添加所需導航點 199
11.3 編寫任務腳本 201
11.4 在仿真環(huán)境中運行任務腳本 211
11.5 在真實環(huán)境中運行任務腳本 215
11.6 本章小結(jié) 216
參考文獻 217
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