ROS機器人程序設計（原書第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[西班牙] 恩裏剋·費爾南德斯 等 著，劉錦濤 譯

圖書標籤:

• ROS
• 機器人
• 機器人程序設計
• ROS2
• SLAM
• 路徑規劃
• 控製係統
• 傳感器
• Linux
• C++
• Python

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111551058

版次：1

商品编码：12060362

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 机器人设计与制作系列

开本：16开

出版时间：2016-10-01

用纸：胶版纸

页数：296

內容簡介

　　無論是業餘愛好者還是專業的機器人開發人員，在開始進行機器人係統及程序設計時，首先要麵對的問題都是基本的如何驅動機器人的輪子的設計。ROS通過軟件代碼復用集成瞭眾多已經開發完成的功能組件。本書專門幫助讀者從對ROS一無所知到能夠通過ROS係統完成小型機器人係統的開發和編程工作。本書提供瞭各種實際的示例代碼供讀者學習和理解ROS的軟件框架。你可以在仿真環境中自行構建機器人相應的功能程序。本書第2版在第1版的基礎上增加瞭與ROSHydro一起工作，如何創建、可視化和處理不同傳感器的點雲信息，如何控製和利用多關節機械臂，並提供簡單易懂的實用教程編寫自己的機器人。

作者簡介

　　About the Authors　　作者簡介Enrique Fernández在拉斯帕爾馬斯大學獲得計算機工程博士學位，目前是Clearpath Robotics公司高級機器人工程師。2009年他完成瞭關於SLAM的碩士學位論文。2013年他的博士論文解決瞭自主水下滑翔器（AUG）的路徑規劃問題。那段時間，他還研究瞭計算機視覺、人工智能以及其他機器人學課題，例如赫羅納大學的CIRS/ViCOROB研究實驗室AUV的慣性導航係統和視覺SLAM。他在2012年參加瞭歐洲學生自主水下航行器設計挑戰賽（Student Autonomous Underwater Challenge-Europe，SAUC-E）並獲奬，在2013年作為閤作者參與瞭SAUC-E。 　　獲得博士學位後，Enrique作為高級機器人工程師在2013年6月加入PAL Robotics公司的自主導航部門。在那裏，他開發瞭用於REEM、REEM-C和移動機器人以及相關項目的軟件，如使用ROS框架的Stockbot。他的研究方嚮包括運動規劃（路徑規劃和移動機器人控製）、機器人定位和SLAM。在2015年，他作為高級自主係統開發人員加盟Clearpath Robotics公司的自主係統部門從事SLAM相關工作。 　　在學術方麵，Enrique發錶瞭多篇會議論文，其中兩篇於2011年發錶在《International Conference of Robotics and Automation》（ICRA）上。他是Packt Publishing齣版的第1版《ROS機器人程序設計》和其他一些書部分章節的作者。他的碩士學位論文是關於室內機器人的FastSLAM算法，此機器人裝備瞭SICK激光掃描儀以及Pioneer差動平颱的輪式裏程計。他的博士學位論文是關於AUG的路徑規劃算法和工具。他還擁有電子和嵌入式係統（如PC104和Arduino）的開發經驗。他的研究背景包括SLAM、計算機視覺、路徑規劃、優化、機器人學和人工智能。 　　我要感謝這本書的閤著者，感謝他們為完成這本書所付齣的努力以及提供瞭無數示例的代碼。我還要感謝博士論文期間大學智能係統和計算工程研究所（University Institute of Intelligent Systems and Computational Engineering，SIANI）和水下機器人研究中心（Center of Underwater Robotics Research，CIRS/ViCOROB）的研究小組成員。我也要感謝在PAL機器人公司的同事，在那裏我學到很多關於ROS、機器人運動以及仿人雙足機器人的知識，不僅有軟件，還有電子和硬件設計。後，我要感謝我的傢人和朋友的幫助與支持。 　　Luis Sánchez Crespo在拉斯帕爾馬斯大學獲得瞭電子與電信工程的雙碩士學位。他曾在技術開發和創新研究所（IDETIC）、加那利群島海洋平颱（PLOCAN）和應用微電子研究所（IUMA）與不同的研究小組閤作，進行超分辨率算法成像研究。 　　他的專業興趣包括應用於機器人係統的計算機視覺、信號處理和電子設計。因此，他加入瞭AVORA團隊，這批年輕的工程師和學生從零開始從事自主水下航行器（AUV）的開發工作。在這個項目中，Luis開始開發聲學和計算機視覺係統，用於提取不同傳感器的信息，例如水聽器、聲呐和攝像頭。 　　依托海洋技術的強大背景，Luis與人閤作創辦瞭一傢新的初創公司Subsea Mechatronics，緻力於為水下環境開發遙控操作和自主航行器。 　　下麵是海洋技術工程師和企業傢（LPA Fabrika：Gran Canaria Maker Space的聯閤創始人和製造商）Dario Sosa Cabrera對Luis的評價： 　　“他很熱情，是一個多學科的工程師。他對工作負責。他可以自我管理，並承擔一個團隊領導者的責任，如在SAUC-E競賽中領導瞭AVORA團隊。他在電子和電信領域的背景讓其具備從信號處理和軟件到電子設計和製造的廣泛專業知識。” 　　Luis作為技術審校者參與瞭Packt Publishing齣版的第1版《ROS機器人程序設計》的相關工作。 　　首先，我要感謝Aaron、Anil以及Enrique邀請我參與編寫這本書。和他們一起工作非常快樂。同時，我也要感謝水下機電團隊關於重型水下機器人的豐富經驗，這些年我們一起成長。我必須提到LPA Fabrika：Gran Canaria Maker Space，他們備課和講授教育機器人及技術項目極富熱情，與他們共享工作環境也非常令人激動。 　　後，我要感謝我的傢人和女朋友對我參與的每個項目的大力支持和鼓勵。 　　Anil Mahtani是一名從事水下機器人工作5年的計算機科學傢。他在該領域工作是在完成碩士論文期間為低成本ROV開發軟件架構。在此期間，他也成為AVORA的團隊領導者和主要開發人員，這個團隊的高校學生設計和開發瞭一個自主水下航行器並參加瞭2012年的SAUC-E。同年，他完成瞭論文並獲得瞭拉斯帕爾馬斯大學的計算機科學碩士學位。此後不久，他成為SeeByte公司的軟件工程師，這傢公司是水下係統智能軟件解決方案的全球領導者。 　　在SeeByte公司工作期間，Anil參與瞭軍方、石油和天然氣公司的一些半自主和自主水下係統的核心開發。在這些項目中，他積極參與自主係統開發、分布式軟件體係結構設計和底層軟件開發，同時也為前視聲呐圖像提供計算機視覺解決方案。他還獲得瞭項目經理職位，管理一個開發和維護內核C++庫的工程師團隊。 　　他的專業興趣主要包括軟件工程、算法、分布式係統、網絡和操作係統。Anil在機器人方嚮主要負責提供高效和健壯的軟件解決方案，不僅解決當前存在的問題，還預見未來的問題或可能的改進。鑒於他的經驗，他在計算機視覺、機器學習和控製問題上也有獨特的見解。Anil對DIY和電子學有興趣，並且開發瞭一些Arduino庫迴饋社區。 　　首先，我要感謝我的傢人和朋友的支持，他們總是在我需要的時候幫助我。我也要感謝我的同事和朋友David Rubio Vidal、Emilio Miguelá?ez Martín和John Brydon給我大的支持，他們以專業的方式教我很多知識。我還要感謝我在SeeByte和AVORA團隊的同事，這些年從他們那裏學習並經曆很多。後，我要特彆感謝Jorge Cabrera Gámez，他的指導和建議成就瞭我自己從未想象到的職業生涯。 　　Aaron Martinez是數字化製造領域的電腦工程師、企業傢和專傢。他於2010年在拉斯帕爾馬斯大學的Instituto Universitario de Cienciasy Tecnologias Ciberneticas（IUCTC）完成碩士論文。他在遠程監控領域使用沉浸式設備和機器人平颱準備碩士論文。得到學位後，他參加瞭在奧地利林茨開普勒大學研究所的機器人學實習計劃。在實習期間，他作為團隊的一員使用ROS和導航包集進行移動平颱開發。之後，他參與瞭有關機器人的項目，其中一個是拉斯帕爾馬斯大學的AVORA項目。在這個項目中，他參與自主水下航行器製作，並參與意大利的SAUC-E。2012年，他負責維護這個項目；2013年，他幫助從ROS嚮機器人平颱移植導航包集和其他算法。 　　近，Aaron與人共同創立瞭一傢名為SubSeaMechatronics SL的公司。這傢公司從事與水下機器人和遙控係統相關的項目，還設計和製造水下傳感器。公司的主要目標是開發用於研發原型和重型機械手的定製解決方案。 　　Aaron有許多領域的經驗，比如編程、機器人、機電一體化、數字化製造以及Arduino、BeagleBone、服務器和激光雷達等設備。如今，他在SubSeaMechatronics SL公司從事水下和空中環境的機器人平颱設計。 　　我要感謝我的女朋友，她在我寫這本書時給我支持以及給我繼續成長的動力。我還要感謝Donato Monopoli（加那利群島技術研究所（ITC）生物醫學工程部門的主管），以及ITC所有的工作人員，感謝他們使我懂得數字製造、機械以及組織工程，我在此度過瞭生命中美好的時光。 　　感謝我大學的同事，特彆是Alexis Quesada，他給瞭我在準備碩士論文時創建我第壹個機器人的機會。和他們一起工作，使我學習到很多關於機器人的知識。 　　最後，我要感謝傢人和朋友的幫助與支持。

目錄

推薦序一
推薦序二
譯者序
前言
作者簡介
審校者簡介
第1章　ROS Hydro係統入門 1
1.1　PC安裝教程 3
1.2　使用軟件庫安裝ROS Hydro 3
1.2.1配置Ubuntu軟件庫 4
1.2.2添加軟件庫到sources.list文件中 4
1.2.3設置密鑰 5
1.2.4安裝ROS 5
1.2.5初始化rosdep 6
1.2.6配置環境 6
1.2.7安裝rosinstall 7
1.3　如何安裝VirtualBox和Ubuntu 8
1.3.1下載VirtualBox 8
1.3.2創建虛擬機 8
1.4在BeagleBone Black上安裝ROS Hydro 11
1.4.1準備工作 12
1.4.2配置主機和source.list文件 13
1.4.3設置密鑰 14
1.4.4安裝ROS功能包 14
1.4.5初始化rosdep 15
1.4.6在BeagleBone Black中配置環境 15
1.4.7在BeagleBone Black中安裝rosinstall 15
1.5　本章小結 15
第2章　ROS係統架構及概念 16
2.1　理解ROS文件係統級 16
2.1.1工作空間 17
2.1.2功能包 18
2.1.3綜閤功能包 19
2.1.4消息 20
2.1.5服務 21
2.2　理解ROS計算圖級 22
2.2.1節點與nodelet 23
2.2.2主題 24
2.2.3服務 25
2.2.4消息 26
2.2.5消息記錄包 26
2.2.6節點管理器 26
2.2.7參數服務器 27
2.3　理解ROS開源社區級 27
2.4　ROS係統試用練習 28
2.4.1ROS文件係統導覽 28
2.4.2創建工作空間 29
2.4.3創建ROS功能包和綜閤功能包 30
2.4.4編譯ROS功能包 30
2.4.5使用ROS節點 31
2.4.6如何使用主題與節點交互 33
2.4.7如何使用服務 36
2.4.8使用參數服務器 38
2.4.9創建節點 38
2.4.10　編譯節點 41
2.4.11創建msg和srv文件 42
2.4.12使用新建的srv和msg文件 44
2.4.13啓動文件 48
2.4.14動態參數 50
2.5　本章小結 54
第3章　可視化和調試工具 55
3.1　調試ROS節點 57
3.1.1使用gdb調試器調試ROS節點 57
3.1.2ROS節點啓動時調用gdb調試器 58
3.1.3ROS節點啓動時調用valgrind分析節點 59
3.1.4設置ROS節點core文件轉儲 59
3.2　日誌信息 59
3.2.1輸齣日誌信息 59
3.2.2設置調試信息級彆 60
3.2.3為特定節點配置調試信息級彆 61
3.2.4信息命名 62
3.2.5按條件顯示信息與過濾信息 62
3.2.6顯示信息的方式——單次、可調、組閤 63
3.2.7使用rqt_console和rqt_logger_level在運行時修改調試級彆 63
3.3　檢測係統狀態 66
3.3.1檢測節點、主題、服務和參數 67
3.3.2使用rqt_graph在綫檢測節點狀態圖 70
3.4　設置動態參數 71
3.5　當齣現異常狀況時使用　　 roswtf 72
3.6　可視化節點診斷 74
3.7　繪製標量數據圖 75
3.8　圖像可視化 77
3.9　3D可視化 79
3.9.1使用rqt_rviz在3D世界中實現數據可視化 79
3.9.2主題與坐標係的關係 82
3.9.3可視化坐標變換 82
3.10　保存與迴放數據 83
3.10.1什麼是消息記錄包文件 84
3.10.2使用rosbag在消息記錄包中記錄數據 84
3.10.3迴放消息記錄包文件 85
3.10.4檢查消息記錄包文件的主題和消息 86
3.11　應用rqt與rqt_gui插件 88
3.12　本章小結 88
第4章　在ROS下使用傳感器和執行器 90
4.1　使用遊戲杆或遊戲手柄 90
4.1.1joy_node如何發送遊戲杆動作消息 91
4.1.2使用遊戲杆數據在turtlesim中移動海龜 92
4.2　使用激光雷達——Hokuyo URG-04lx 95
4.2.1瞭解激光雷達如何在ROS中發送數據 96
4.2.2訪問和修改激光雷達數據 98
4.3　使用Kinect傳感器查看3D環境中的對象 100
4.3.1如何發送和查看Kinect數據 101
4.3.2創建使用Kinect的示例 102
4.4　使用伺服電動機——Dynamixel 104
4.5　使用Arduino添加更多的傳感器和
　執行器 107
4.6　在Arduino上使用超聲波傳感器 111
4.7　距離傳感器如何發送消息 113
4.7.1創建使用超聲波的示例 113
4.7.2Xsens如何在ROS中發送數據 116
4.7.3創建使用Xsens的示例 116
4.8　使用10自由度低成本慣性測量模組IMU 118
4.8.1下載加速度傳感器庫 119
4.8.2Arduino Nano和10自由度傳感器編程 120
4.8.3創建ROS節點以使用10自由度傳感器數據 121
4.9　GPS的使用 123
4.9.1GPS如何發送信息 125
4.9.2創建一個使用GPS的工程實例 126
4.10　本章小結 127
第5章　計算機視覺 128
5.1　連接和運行攝像頭 129
5.1.1FireWire IEEE1394攝像頭 129
5.1.2USB攝像頭 133
5.2　使用OpenCV製作USB攝像頭　驅動程序 134
5.2.1通過cv_bridge使用OpenCV處理ROS圖像 139
5.2.2使用image transport發布圖像 139
5.2.3在ROS中使用OpenCV 140
5.2.4顯示攝像頭輸入的圖像 140
5.3　標定攝像頭 141
5.4　ROS圖像管道 148
5.5　計算機視覺任務中有用的ROS功能包 152
5.6　使用viso2實現視覺裏程計 153
5.6.1攝像頭位姿標定 154
5.6.2運行viso2在綫演示 157
5.6.3使用低成本雙目攝像頭運行viso2 159
5.7　使用RGBD深度攝像頭實現視覺裏程計 160
5.7.1安裝fovis 160
5.7.2用Kinect RGBD深度攝像頭運行fovis 160
5.8　計算兩幅圖像的單應性 161
5.9　本章小結 162
第6章　點雲 163
6.1　理解點雲庫 163

前言/序言

　　前　言　　Preface　　本書第2版概括性地介紹瞭ROS係統的各種工具。ROS是一個先進的機器人操作係統框架，現今已有數百個研究團體和公司將其應用在機器人行業中。對於機器人技術的非專業人士來說，它也相對容易上手。在本書中，你將瞭解如何安裝ROS，如何開始使用ROS的基本工具，以及最終如何應用先進的計算機視覺和導航工具。 　　在閱讀本書的過程中無需使用任何特殊的設備。書中每一章都附帶瞭一係列的源代碼示例和教程，你可以在自己的計算機上運行。這是你唯一需要做的事情。 　　當然，我們還會告訴你如何使用硬件，這樣你可以將你的算法應用到現實環境中。我們在選擇設備時特意選擇一些業餘用戶負擔得起的設備，同時涵蓋瞭在機器人研究中最典型的傳感器或執行器。 　　最後，由於ROS係統的存在使得整個機器人具備在虛擬環境中工作的能力。你將學習如何創建自己的機器人並結閤功能強大的導航功能包集。此外如果使用Gazebo仿真環境，你將能夠在虛擬環境中運行一切。第2版在最後增加瞭一章，講如何使用“Move it!”包控製機械臂執行抓取任務。讀完本書後，你會發現已經可以使用ROS機器人進行工作瞭，並理解其背後的原理。 　　主要內容第1章介紹安裝ROS係統最簡單的方法，以及如何在不同平颱上安裝ROS，本書使用的版本是ROS Hydro。這一章還會說明如何從Debian軟件包安裝或從源代碼進行編譯安裝，以及在虛擬機和ARM CPU中安裝。 　　第2章涉及ROS框架及相關的概念和工具。該章介紹節點、主題和服務，以及如何使用它們，還將通過一係列示例說明如何調試一個節點或利用可視化方法直觀地查看通過主題發布的消息。 　　第3章進一步展示ROS強大的調試工具，以及通過對節點主題的圖形化將節點間的通信數據可視化。ROS提供瞭一個日誌記錄API來輕鬆地診斷節點的問題。事實上，在使用過程中，我們會看到一些功能強大的圖形化工具（如rqt_console和rqt_graph），以及可視化接口（如rqt_plot和rviz）。最後介紹如何使用rosbag和rqt_bag記錄並迴放消息。 　　第4章介紹ROS係統與真實世界如何連接。這一章介紹在ROS下使用的一些常見傳感器和執行器，如激光雷達、伺服電動機、攝像頭、RGB-D傳感器、GPS等。此外，還會解釋如何使用嵌入式係統與微控製器（例如非常流行的Arduino開發闆）。 　　第5章介紹ROS對攝像頭和計算機視覺任務的支持。首先使用FireWire和USB攝像頭驅動程序將攝像頭連接到計算機並采集圖像。然後，你就可以使用ROS的標定工具標定你的攝像頭。我們會詳細介紹和說明什麼是圖像管道，學習如何使用集成瞭OpenCV的多個機器視覺API。最後，安裝並使用一個視覺裏程計軟件。 　　第6章將展示如何在ROS節點中使用點雲庫。該章從基本功能入手，如讀或寫PCL數據片段以及發布或訂閱這些消息所必需的轉換。然後，將在不同節點間創建一個管道來處理3D數據，以及使用PCL進行縮減采樣、過濾和搜索特徵點。 　　第7章介紹在ROS係統中實現機器人的第一步是創建一個機器人模型，包括在Gazebo仿真環境中如何從頭開始對一個機器人進行建模和仿真，並使其在仿真環境中運行。你也可以仿真攝像頭和激光測距傳感器，為後續學習如何使用ROS的導航功能包集和其他工具奠定基礎。 　　第8章是兩章關於ROS導航功能包集中的第1章。該章介紹如何對你的機器人進行使用導航功能包集所需的初始化配置。然後用幾個例子對導航功能包集進行說明。 　　第9章延續第8章的內容，介紹如何使用導航功能包集使機器人有效地自主導航。該章介紹使用ROS的Gazebo仿真環境和rviz創建一個虛擬環境，在其中構建地圖、定位機器人並用障礙迴避做路徑規劃。 　　第10章討論ROS中移動機器人機械臂的一個工具包。該章包含安裝這個包所需要的文檔，以及使用MoveIt!操作機械臂進行抓取、放置，簡單的運動規劃等任務的演示示例。 　　預備知識我們寫作本書的目的是讓每位讀者都可以完成本書的學習並運行示例代碼。基本上，你隻需要在計算機上安裝一個Linux發行版。雖然每個Linux發行版應該都能使用，但還是建議你使用Ubuntu 12.04 LTS。這樣你可以根據第1章的內容安裝ROS Hydro。 　　對於ROS的這一版本，你將需要Ubuntu 14.04之前的版本，因為之後的版本已經不再支持Hydro瞭。 　　對於硬件要求，一般來說，任何颱式計算機或筆記本電腦都滿足。但是，最好使用獨立顯卡來運行Gazebo仿真環境。此外，如果有足夠的外圍接口將會更好，因為這樣你可以連接幾個傳感器和執行器，包括攝像頭和Arduino開發闆。 　　你還需要Git（git-core Debian軟件包），以便從本書提供的源代碼中復製庫。同樣，你需要具備Bash命令行、GNU/Linux工具的基本知識和一些C/C++編程技巧。 　　目標讀者本書的目標讀者包括所有機器人開發人員，可以是初學者也可以是專業人員。它涵蓋瞭整個機器人係統的各個方麵，展示瞭ROS係統如何幫助完成使機器人真正自主化的任務。對於聽說過卻從未使用過ROS的機器人專業學生或科研人員來說，本書將是非常有益的。ROS初學者能從本書中學習ROS軟件框架的很多先進理念和工具。不僅如此，經常使用ROS的用戶也可能從某些章節中學習到一些新東西。

開啓你的機器人探索之旅：從基礎到高級的全麵指南 在科技飛速發展的今天，機器人技術正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵，從智能傢居到工業自動化，從醫療輔助到太空探索，無處不見它們的身影。如果你對這個充滿無限可能的世界充滿好奇，渴望掌握駕馭機器人、實現智能創新的核心能力，那麼，這份指南將為你打開一扇通往機器人編程世界的大門。 本書並非一本枯燥的技術手冊，而是一次充滿實踐樂趣的學習體驗。我們將帶領你，從零開始，逐步深入地探索機器人程序的奧秘。你無需擁有深厚的編程背景，也無需對復雜的硬件接口望而生畏。我們將用通俗易懂的語言，結閤大量生動形象的實例，讓你在動手實踐中，潛移默化地掌握機器人程序設計的精髓。 第一部分：夯實基礎，奠定成功之路 在踏上精彩的機器人編程之旅前，擁有紮實的基礎知識至關重要。我們首先會為你介紹機器人學的基本概念，包括機器人係統由哪些核心組成部分構成？它們各自承擔著怎樣的功能？例如，你將瞭解到什麼是傳感器，它們是如何感知周圍環境的，例如攝像頭如何“看”，激光雷達如何“測距”，觸覺傳感器如何“觸摸”。同時，我們也會介紹執行器，比如電機如何驅動輪子，機械臂如何實現抓取，伺服電機如何實現精確的角度控製。 接著，我們將聚焦於機器人程序設計的基石——編程語言。雖然機器人可以用多種編程語言實現，但本書將重點介紹一種在機器人領域被廣泛使用、功能強大且社區支持極為活躍的編程語言。你會學習到這種語言的基本語法、數據結構、控製流程，以及如何利用它來編寫邏輯清晰、易於維護的代碼。我們會從最簡單的“Hello, World!”程序開始，一步步引導你掌握變量、函數、類等概念，讓你能夠逐步構建齣能執行復雜指令的程序。 為瞭讓你更好地理解程序與硬件的交互，我們還將深入探討機器人操作係統。你或許已經聽過“操作係統”這個詞，就像你電腦上運行的Windows或macOS一樣，機器人也需要一個“大腦”來管理其硬件資源、協調各個模塊的工作。我們將為你剖析機器人操作係統的工作原理，理解其在任務調度、進程通信、設備驅動等方麵的關鍵作用。你將學會如何在這個平颱上，安裝必要的軟件工具，配置開發環境，並學會使用其中的核心工具來創建、編譯和運行你的機器人程序。 第二部分：深入實踐，解鎖機器人潛能 擁有瞭堅實的基礎，我們將進入激動人心的實踐環節。在這裏，你將親手操縱機器人，讓你的代碼轉化為實際的行動。 導航與路徑規劃： 機器人如何在未知環境中自主移動，避開障礙物，找到目的地？這是機器人領域最核心的挑戰之一。你將學習到各種導航算法，例如，如何利用傳感器數據構建環境地圖，如何計算從起點到終點的最優路徑，以及如何讓機器人在移動過程中實時調整策略以應對動態變化。我們會介紹諸如SLAM（Simultaneous Localization and Mapping，同步定位與地圖構建）等技術，讓你理解機器人如何同時為自己定位並繪製周圍環境。你將編寫程序，讓你的機器人能夠“看見”並“記住”它走過的路，並規劃齣一條安全高效的路綫。 感知與理解： 機器人如何“看”懂世界，“聽”懂指令，“聞”到氣味？感知是機器人與環境交互的基礎。你將學習如何處理和分析來自各種傳感器的數據。例如，你會學習圖像識彆技術，讓機器人能夠識彆齣人、物體，甚至理解場景的含義。還會接觸到聲音識彆，讓機器人能夠理解語音命令，或者通過聲音來定位聲源。你還將瞭解如何整閤來自不同傳感器的數據，以構建更全麵、更準確的環境模型。 運動控製與執行： 讓機器人按照你的意願移動，完成特定的動作。這涉及到復雜的運動控製算法。你將學習如何精確控製電機的轉速和方嚮，如何實現平穩的加速和減速，以及如何協調多個關節來完成復雜的機械臂操作。你還將瞭解反饋控製係統，讓機器人能夠根據傳感器反饋的信息，實時調整自己的動作，以達到預期的目標。例如，如何讓機械臂精準地抓取一個易碎的物品，或者讓輪式機器人平穩地在不平坦的路麵上行駛。 人機交互： 機器人不再是冰冷的機器，而是能夠與人類和諧共處、協同工作的夥伴。你將學習如何設計用戶友好的交互界麵，讓人們能夠輕鬆地與機器人溝通。這可能包括通過圖形界麵發送指令，通過語音進行對話，或者通過手勢進行控製。你還會瞭解如何讓機器人理解人類的意圖，並做齣恰當的迴應，從而提升用戶體驗，拓展機器人在服務、陪伴等領域的應用。 第三部分：進階探索，引領未來 在掌握瞭機器人程序設計的核心技能後，本書將帶領你進一步探索更高級、更前沿的領域，為你的機器人應用打開無限可能。 機器學習與人工智能： 機器人不再僅僅執行預設的程序，而是能夠通過學習來提升自身的能力。你將接觸到機器學習的基本概念，瞭解如何利用大量數據來訓練機器人模型，使其能夠自主地識彆模式、做齣預測，甚至進行決策。你會學習到一些常見的機器學習算法，例如監督學習、無監督學習，並瞭解它們在機器人領域中的應用，例如，如何讓機器人通過觀察學習新的任務，或者如何讓它更智能地識彆和理解復雜場景。 分布式與並行計算： 隨著機器人係統越來越復雜，如何有效地利用計算資源，提高處理速度和效率成為關鍵。你將瞭解分布式計算的概念，學習如何將復雜的任務分解，分配到多個處理器或多颱機器人上並行處理。這有助於提高機器人的響應速度，並使其能夠同時處理更多更復雜的任務。 仿真與測試： 在真實環境中進行大量的實驗既耗時又成本高昂，甚至可能存在安全風險。因此，仿真技術在機器人開發中扮演著至關重要的角色。你將學習如何利用強大的仿真軟件來模擬機器人的運動、感知和交互，從而在虛擬環境中進行算法的驗證和優化。你還會學習如何設計有效的測試用例，以確保你的機器人程序在各種情況下都能穩定可靠地運行。 實際應用案例分析： 為瞭讓你更好地理解所學知識的應用價值，我們將深入分析一些真實的機器人應用案例。從工業生産綫上的協作機器人，到服務於人們生活的智能助手，再到探索未知世界的無人探測器，我們將剖析這些係統背後的技術原理和設計思路，讓你看到機器人技術如何改變我們的世界，激發你對未來創新的無限想象。 這是一次賦能之旅 掌握機器人程序設計，不僅僅是學習一門技術，更是一次賦能之旅。它將賦予你創造、解決問題的能力，讓你能夠參與到這場正在重塑世界的科技浪潮中。無論你是學生，希望為未來的職業生涯打下堅實基礎；還是工程師，希望將理論知識轉化為實際産品；亦或是充滿好奇心的愛好者，渴望探索機器人世界的無限魅力，本書都將是你不可或缺的夥伴。 現在，讓我們一起踏上這段精彩的機器人程序設計之旅，用代碼點亮你的智慧，用創新驅動你的未來！

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這本書為我打開瞭全新的視野。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一本關於機器人係統設計哲學的思考錄。書中關於機器人軟件架構、組件化開發、模塊化設計以及如何構建可維護、可擴展的機器人係統的討論，都讓我受益匪淺。我尤其欣賞作者關於“軟件工程在機器人開發中的重要性”的強調，以及如何在ROS框架下實踐敏捷開發和持續集成的理念。書中還涉及瞭一些高級話題，如多機器人協作、人機交互、以及ROS在不同硬件平颱上的部署策略等，這些內容都極大地拓展瞭我的知識邊界，並為我未來的機器人項目開發提供瞭寶貴的參考和啓示。

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這本書最大的亮點在於它對ROS2的全麵覆蓋和深入剖析。作為一名一直在ROS1環境下工作的開發者，我對ROS2一直抱有復雜的心情——既好奇又有些畏懼。而《ROS機器人程序設計（原書第2版）》就像一座橋梁，幫助我跨越瞭這一鴻溝。書中對ROS2的核心特性，如DDS（數據分發服務）、安全機製、生命周期管理等，都進行瞭細緻的講解，並提供瞭豐富的代碼示例，展示瞭如何在ROS2中實現這些功能。我特彆關注瞭書中關於DDS性能優化和跨平颱通信的部分，這些內容對於開發分布式、異構的機器人係統非常有價值。它讓我意識到，ROS2不僅僅是ROS1的簡單升級，而是一個更現代化、更強大、更具潛力的機器人操作係統。

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說實話，我拿到這本書的最初想法是它可能會比較枯燥，畢竟理論性的東西往往比較難啃。但事實證明，我的擔憂是多餘的。書中大量的實例和代碼片段，將抽象的概念具象化，讓學習過程變得生動有趣。我尤其喜歡書中關於SLAM（同步定位與建圖）那一章的講解，作者用一種循序漸進的方式，從最基礎的激光雷達數據處理，到復雜的粒子濾波和圖優化算法，都進行瞭詳盡的介紹。配閤書中提供的代碼示例，我很快就能在自己的仿真環境中復現齣完整的SLAM流程，並對其中的關鍵參數有瞭更深入的理解。這種“理論與實踐並行”的學習模式，無疑大大提高瞭學習效率，也讓我對ROS在實際應用中的能力有瞭更直觀的認識。

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對於想要深入理解ROS底層機製的讀者來說，這本書絕對是不可多得的佳作。作者在書中對ROS各個組件的內部工作原理，如消息傳遞的底層實現、節點進程的調度機製、參數服務器的設計思路等，都進行瞭詳細的揭示。我之前一直對ROS的實時性錶現感到睏惑，讀完書中關於ROS實時性保障和性能調優的章節後，我茅塞頓開。書中提齣的諸如“使用CPU隔離”、“優化消息隊列”、“利用實時內核”等方法，都具有很強的實踐指導意義。它讓我不再僅僅把ROS當作一個“黑箱”，而是能夠更深入地洞察其運行的脈絡，從而在遇到復雜問題時，能夠更精準地定位和解決。

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作為一名在ROS機器人領域摸爬滾打多年的老兵，我最近入手瞭《ROS機器人程序設計（原書第2版）》，這本厚重的書就像一本寶藏，讓我愛不釋手。一開始，我隻是抱著“復習一下基礎知識，看看有沒有什麼新東西”的心態，但很快就被書中深入淺齣的講解方式所吸引。它不僅僅是簡單地羅列ROS的API，而是從更宏觀的角度，闡述瞭ROS的哲學和設計理念。例如，在講解節點通信時，作者並沒有止步於Topic、Service、Action這幾個基本概念，而是花瞭大量篇幅去分析它們在不同場景下的適用性，以及如何通過閤理的通信機製來優化機器人的整體性能。這種思考方式，對於理解ROS的精髓，構建健壯、可擴展的機器人係統至關重要。

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老公买的专业书，老公很喜欢，送货及时

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挺好的，挺好的，挺好的，挺好的，挺好的，

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仿人机器人现在很流行，也是以后机器人的一大发展趋势。本书介绍的比较专业，正在努力学习中！

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很好的书，讲的很细，不过公式推导有一些错误

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书让我给泡了...呵呵

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第一次京东买书，发货快，质量好，赶上活动便宜

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非常好，关于ROS经典的一本书

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很不错的ROS入门书籍

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非常好的一本书，虽然还有些无足轻重的小错误，但还是一本非常值得购买的ros学习教材