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內容簡介： 本书共分为11章，内容包括从机器人操作系统（ROS）基础到基于ROS的机器人Python编程实战的全部过程。第1章介绍了Ubuntu、ROS及Visual Studio Code的安装及配置。第2章介绍了ROS的安装目录、测试程序、架构和工作空间。第3章介绍了在URDF模型内进行物理模型和各传感器的描述。第4 章介绍了Gazebo仿真软件、Rviz三维可视化软件及机器人运动应用。第5章介绍了激光雷达数据在仿真和真实环境中的获取及简单避障。第6章介绍了SLAM建图和Navigation自主导航的概念及其在仿真和真实环境中的实现。第7章介绍了基于代码的导航应用实例，通过编写程序实现机器人指定航点导航及导航插件使用。第8章介绍了仿真和真实环境中获取机器人平面视觉图像和进行人脸检测的方法。第9章介绍了在仿真和真实环境中获取机器人三维点云数据及进行物体检测的方法。第10章介绍了在仿真和真实环境中实现机械臂控制和物品抓取的开源项目。第11章介绍了服务机器人应用实例。本书可供新工科、自动化、人工智能、机器人工程等专业的学生使用，也可供ROS尚未入门的初学者及学习了ROS理论，但还没有机会动手实践的机器人爱好者使用。 關於作者： 刘艳，女，博士。2015年毕业于北京理工大学控制科学与工程，同年进入浙大城市学院工作，主要从事视觉测量与控制、嵌入式系统、物联网技术等领域的研究。先后作为主要人员完成2项国家自然科学基金项目（90905051）和（61375100），主持浙江省自然科学基金青年项目1项（LQ18F030009），主持杭州市科技局项目2项（20160432B26）；主持横向课题2项，经费达160万；主持教学改革项目3项，指导学生参加机器人竞赛、智能车竞赛并多次获奖；发表各级学术论文近30篇，其中近5年里第一作者被SCI、EI收录论文共5篇，核心期刊论文5篇；获得国家授权发明专利2件，获得国家实用新型专利5件，软件著作权10件；入选杭州市\131”第三层次人才。 目錄： 第1章 系统及环境安装1 1.1　Ubuntu及机器人操作系统简介1 1.1.1 Ubuntu1 1.1.2 机器人操作系统1 1.2　Ubuntu安装1 1.2.1 准备工具2 1.2.2 制作Ubuntu启动盘2 1.2.3 利用Windows磁盘管理工具创建空白磁盘分区3 1.2.4 安装Ubuntu系统5 1.3　ROS安装10 1.3.1 设置Ubuntu软件源10 1.3.2 安装ROS12 1.4　Visual Studio Code安装16 1.4.1 下载Visual Studio Code16 1.4.2 安装Visual Studio Code17 1.4.3 配置Visual Studio Code18 1.5　本章小结22 第2章 机器人操作系统基础23 2.1　ROS安装目录23 2.1.1 bin文件夹23 2.1.2 etc文件夹24 2.1.3 include文件夹24 2.1.4 lib文件夹25 2.1.5 share文件夹25 2.2　测试ROS26 2.2.1 查看ROS安装版本26 2.2.2 控制小乌龟27 2.3　ROS架构28 2.3.1 ROS开源社区28 2.3.2 ROS文件系统28 2.3.3 ROS计算图30 2.4　工作空间32 2.4.1 创建工作空间32 2.4.2 编译工作空间33 2.4.3 添加环境变量35 2.5　创建功能包36 2.6　本章小结37 第3章 URDF模型基础38 3.1　在URDF模型内进行物理模型描述38 3.1.1 获取开源项目38 3.1.2 URDF模型的结构及惯性描述39 3.1.3 常用的惯性参数43 3.2　在URDF模型内对各传感器进行描述44 3.2.1 运动底盘各传感器参数44 3.2.2 激光雷达参数45 3.2.3 深度相机参数46 3.3　本章小结50 第4章 机器人运动应用实例51 4.1　Gazebo仿真软件51 4.1.1 获取开源项目51 4.1.2 启动Gazebo仿真软件51 4.2　Rviz三维可视化软件54 4.2.1 获取开源项目54 4.2.2 启动Rviz55 4.3　机器人运动应用57 4.3.1 在仿真环境中实现机器人运动控制58 4.3.2 在真实环境中实现机器人运动控制68 4.4　本章小结69 第5章 激光雷达应用实例70 5.1　获取激光雷达数据71 5.1.1 在仿真环境中实现获取激光雷达数据71 5.1.2 在真实环境中实现获取激光雷达数据79 5.2　利用激光雷达实现简单避障79 5.2.1 在仿真环境中实现简单避障80 5.2.2 在真实环境中实现简单避障90 5.3　本章小结91 第6章 建图及导航应用实例92 6.1　SLAM建图92 6.1.1 在仿真环境中实现SLAM建图93 6.1.2 在真实环境中实现SLAM建图95 6.2　Navigation自主导航96 6.2.1 在仿真环境中实现Navigation自主导航99 6.2.2 在真实环境中实现Navigation自主导航103 6.3　本章小结103 第7章 基于代码的导航应用实例104 7.1　利用编写代码的方式进行导航104 7.1.1 在仿真环境中实现编写代码控制机器人导航104 7.1.2 在真实环境中实现编写代码控制机器人导航114 7.2　开源地图导航插件“Maptools”115 7.2.1 在仿真环境中利用导航插件实现机器人导航116 7.2.2 在真实环境中利用导航插件实现机器人导航128 7.3　本章小结129 第8章 基于平面视觉的应用实例130 8.1　获取机器人平面视觉图像130 8.1.1 在仿真环境中获取机器人平面视觉图像130 8.1.2 在真实环境中获取机器人平面视觉图像138 8.2　利用平面视觉进行人脸检测139 8.2.1 在仿真环境中实现人脸检测139 8.2.2 在真实环境中实现人脸检测148 8.3　本章小结148 第9章 基于三维视觉的应用实例149 9.1　获取机器人三维点云数据149 9.1.1 在仿真环境中获取机器人三维点云数据150 9.1.2 在真实环境中获取机器人三维点云数据162 9.2　利用三维视觉进行物体检测162 9.2.1 在仿真环境中实现物体检测164 9.2.2 在真实环境中实现物体检测173 9.3　本章小结173 第10章 基于机械臂控制的应用实例174 10.1　机械臂控制174 10.1.1 在仿真环境中实现机械臂控制174 10.1.2 在真实环境中实现机械臂控制183 10.2　结合物体检测进行物品抓取183 10.2.1 在仿真环境中实现物品抓取184 10.2.2 在真实环境中实现物品抓取195 10.3　本章小结196 第11章 服务机器人应用实例197 11.1　构建环境地图197 11.2　添加所需导航点199 11.3　编写任务脚本201 11.4　在仿真环境中运行任务脚本211 11.5　在真实环境中运行任务脚本215 11.6　本章小结216 参考文献217

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