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| 編輯推薦： |
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本书遵循职业教育教材编写规律和职业院校学生学习规律，配套齐全
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| 內容簡介： |
本书介绍了机器人操作系统ROS的基本概念及开发调试方法。全书分5章：第1章为Ubuntu操作系统，介绍了Ubuntu 20.04的使用、文件与目录操作、vi编辑器和包管理；第2章为ROS概述与环境设置，介绍了如何在虚拟机上安装ROS和设置VSCode开发环境；第3章为ROS系统架构，介绍了ROS系统的构成与目录结构；第4章为ROS通信机制，介绍了ROS话题、消息、服务、参数，并在ROS自带的仿真海龟示例基础上，通过大量例子讲述ROS通信命令的用法和Python程序实现；第5章为ROS运行管理，介绍了ROS的运行调试工具及用法，包括计算图资源命名与重命名、分布式通信设置、消息录制与回放、日志消息、可视化与仿真。本书内容切合实际、图文并茂、通俗易懂。
本书可作为高等职业院校智能机器人、人工智能等相关专业的教材，也可作为智能机器人系统开发技术人员的参考用书。
为方便教学，本书植入二维码微课，并配有免费电子课件、示例代码、习题答案、模拟试卷及答案等。凡选用本书作为授课教材的老师，可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com），注册后免费下载电子资源。本书咨询电话：010-88379564。
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| 目錄：
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目 录
前言
二维码索引
第1章 Ubuntu操作系统 // 1
1.1 Ubuntu简介 // 1
1.1.1 Ubuntu起源与发展 // 1
1.1.2 Ubuntu组成 // 2
1.1.3 Ubuntu目录结构 // 3
1.1.4 Ubuntu操作技巧 // 5
1.2 文件与目录操作 // 6
1.2.1 特殊目录 // 6
1.2.2 pwd命令 // 6
1.2.3 cd命令 // 7
1.2.4 ls命令 // 7
1.2.5 touch命令 // 8
1.2.6 mkdir命令 // 8
1.2.7 cp命令 // 8
1.2.8 mv命令 // 9
1.2.9 rm命令 // 9
1.2.10 clear命令 // 10
1.3 文件内容 // 10
1.3.1 cat命令 // 10
1.3.2 less命令 // 11
1.3.3 head命令 // 11
1.3.4 tail命令 // 12
1.3.5 grep命令 // 12
1.3.6 wc命令 // 13
1.4 重定向与文件编辑 // 13
1.4.1 重定向 // 13
1.4.2 重定向输出 // 14
1.4.3 追加到文件 // 14
1.4.4 重定向输入 // 15
1.4.5 管道 // 16
1.4.6 vim编辑器 // 16
1.5 文件权限、进程与系统管理 // 18
1.5.1 通配符 // 18
1.5.2 文件命名 // 18
1.5.3 命令帮助 // 19
1.5.4 文件权限 // 19
1.5.5 ps命令 // 21
1.5.6 kill命令 // 21
1.5.7 df命令 // 22
1.5.8 du命令 // 22
1.5.9 重启与关机 // 22
1.6 文件查找、打包与压缩 // 23
1.6.1 文件查找 // 23
1.6.2 打包与压缩 // 24
1.7 管理软件包 // 27
1.7.1 管理在线包 // 27
1.7.2 安装/卸载离线包 // 28
1.7.3 管理Python功能包 // 28
本章小结 // 31
习题 // 31
第2章 ROS概述与环境设置 // 33
2.1 了解ROS // 33
2.1.1 ROS的产生背景 // 33
2.1.2 ROS的概念 // 34
2.1.3 ROS的特点 // 34
2.1.4 ROS的版本 // 35
2.2 安装ROS // 36
2.2.1 Windows系统的虚拟机软件 // 36
2.2.2 macOS系统的虚拟机软件 // 39
2.2.3 创建虚拟机 // 40
2.2.4 虚拟机安装Ubuntu // 41
2.2.5 双系统安装Ubuntu // 54
2.2.6 安装ROS // 56
2.2.7 测试ROS // 59
2.3 搭建ROS集成开发环境 // 59
2.3.1 安装Terminator // 59
2.3.2 安装VSCode // 60
本章小结 // 62
习题 // 63
第3章 ROS系统架构 // 64
3.1 ROS文件系统 // 64
3.1.1 工作空间 // 64
3.1.2 软件包 // 65
3.1.3 ROS文件管理 // 67
3.2 ROS架构 // 70
3.2.1 节点 // 70
3.2.2 节点管理器 // 70
3.2.3 计算图 // 71
3.2.4 客户端库 // 71
3.2.5 运行与查看节点 // 72
本章小结 // 76
习题 // 76
第4章 ROS通信机制 // 77
4.1 话题 // 77
4.1.1 话题通信流程 // 78
4.1.2 节点计算图 // 79
4.1.3 话题信息 // 80
4.2 消息 // 81
4.2.1 消息文件与类型 // 81
4.2.2 常用消息类型 // 82
4.2.3 rosmsg命令 // 86
4.2.4 rostopic命令 // 87
4.2.5 使用rostopic绘图 // 90
4.3 编写发布/订阅程序 // 94
4.3.1 Hello World // 94
4.3.2 发布/订阅字符消息 // 97
4.3.3 海龟做圆周运动 // 102
4.3.4 海龟绘图示例 // 104
4.3.5 获取海龟位姿 // 108
4.3.6 调整包依赖项 // 110
4.4 创建自定义消息 // 111
4.4.1 自定义消息类型 // 111
4.4.2 使用自定义消息 // 113
4.5 服务 // 117
4.5.1 服务通信 // 117
4.5.2 相关服务命令 // 118
4.5.3 命令行调用海龟服务 // 121
4.5.4 常见服务消息类型 // 125
4.5.5 程序调用海龟服务 // 126
4.5.6 自定义服务 // 129
4.5.7 调用自定义服务 // 132
4.5.8 自定义服务移动海龟 // 135
4.6 参数服务器 // 140
4.6.1 参数数据类型 // 141
4.6.2 设置与读取参数 // 141
4.6.3 改变背景颜色 // 143
本章小结 // 145
习题 // 146
第5章 ROS运行管理 // 150
5.1 计算图资源命名 // 150
5.1.1 命名规范 // 150
5.1.2 全局名称 // 151
5.1.3 相对名称 // 151
5.1.4 私有名称 // 152
5.1.5 匿名名称 // 153
5.1.6 多工作空间 // 153
5.2 launch文件 // 154
5.2.1 launch文件标签 // 154
5.2.2 编写launch文件 // 156
5.2.3 launch文件远程启动 // 158
5.3 节点重命名 // 158
5.3.1 节点重命名示例 // 158
5.3.2 命名空间 // 159
5.3.3 launch文件设置重命名 // 160
5.3.4 程序设置重命名 // 161
5.4 话题重命名 // 161
5.4.1 rosrun命令重命名话题 // 161
5.4.2 launch文件重命名话题 // 162
5.4.3 程序重命名话题 // 162
5.4.4 反向海龟 // 163
5.5 设置修改参数 // 165
5.5.1 rosrun命令设置参数 // 165
5.5.2 launch文件设置参数 // 166
5.5.3 程序设置参数 // 167
5.6 ROS分布式通信设置 // 170
5.6.1 环境变量设置 // 170
5.6.2 SSH远程登录 // 171
5.6.3 SSH无密码登录 // 171
5.6.4 远程文件传输 // 173
5.7 消息录制与回放 // 174
5.7.1 rosbag命令 // 174
5.7.2 录制与回放示例 // 175
5.7.3 rosbag功能包 // 177
5.8
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| 內容試閱：
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前 言
ROS（Robot Operating System，机器人操作系统）是由斯坦福大学人工智能实验室发起，由Willow Garage 公司推广壮大，现在由开源机器人基金会（Open Source Robotics Foundation，OSRF）维护运营的开源机器人操作系统。ROS的主要目标是为机器人研究和开发提供代码复用的支持。使用ROS开发机器人系统，可以显著提升开发效率，降低开发成本。ROS在学术界、工业界和研究机构中得到了广泛应用，为世界各地的开发人员提供了数以千计的软件包，在导航定位、3D物体识别、动作规划、多关节机械臂运动控制和机器学习等领域有着重要应用。如今，ROS已经逐渐成为机器人领域的事实标准。
本书理论与实践并重，结合ROS机器人开发应用型人才的培养需求，对Ubuntu系统的基本操作、ROS的基本原理、ROS编码实现与运行管理进行了细致的分析讲解，方便自学。为了加强对ROS运行机制和通信原理的理解，提升ROS应用开发与调试技能，本书创新性地设计了大量实例。这些实例有很强的针对性和参考性，在暂时不具备ROS硬件的情况下也可以学习领会ROS原理。所有实例代码均已经过测试且运行结果符合预期。本书在每章内容的后面附有理论题目和实践题目，以便读者对所学内容进行检测评估。
本书主要面向高等职业教育智能机器人、人工智能等相关专业。本书从实用性出发，以提高对ROS的理解运用和提升ROS应用开发调试技能为核心，通俗易懂地介绍了ROS的基本概念及开发方法。为方便读者学习巩固，本书提供了丰富的示例和习题。读者只需具备已安装ROS的计算机和Python代码编写基础，即可使用本书。本书在付梓之前，以讲义的形式在重庆电子科技职业大学相关专业的三个年级使用，效果良好。
本书在编写过程中，参阅了大量的相关书籍和网络资料，在此向它们的作者表示感谢。同时，本书在编写过程中还得到了重庆电子科技职业大学智慧健康学院谢光辉教授和赵鹏举教授的大力支持，在此表示衷心的感谢！
由于编者水平有限，书中的不足与疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。
编 者
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