ROS机器人编程指南:第二版
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更新于2024-07-20
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"Learning ROS for Robotics Programming - Second Edition" 是一本关于机器人操作系统(ROS)的教程书籍,由Enrique Fernández、Luis Sánchez Crespo、Anil Mahtani和Aaron Martinez合著。
本书旨在为读者提供ROS的全方位指南,适合初学者和有一定经验的开发者。ROS是一个开源操作系统,它为开发、部署和管理多机器人系统提供了框架。它包含了各种工具、库和协议,以促进硬件抽象、消息传递、包管理以及软件开发和部署等任务。
在第二版中,作者们可能更新了ROS的最新版本信息,包括ROS Melodic或Noetic等,并增加了对ROS核心概念的深入解析,如节点、话题、服务和参数。书中可能涵盖了以下关键知识点:
1. **ROS基础知识**:介绍ROS的核心概念,包括工作空间、源码管理、构建系统catkin,以及如何设置和配置ROS开发环境。
2. **节点与消息**:详细解释ROS中的节点是如何通信的,通过发布和订阅话题来传递数据,以及如何定义和使用自定义消息类型。
3. **服务和参数**:讲解ROS服务的概念,用于请求-响应交互,以及全局参数服务器的使用,用于在运行时动态调整系统参数。
4. **传感器和Actuators**:介绍如何处理来自各种传感器(如摄像头、激光雷达、IMU等)的数据,以及如何控制执行器,如电机和伺服。
5. **TF和姿态表示**:解释TF(Transform Framework)在处理机器人运动学和坐标变换中的作用,以及如何使用Quaternions和Euler Angles表示姿态。
6. **导航和SLAM**:讨论ROS中的导航堆栈,包括路径规划、避障策略,以及Simultaneous Localization and Mapping (SLAM)算法的应用。
7. **Gazebo仿真**:介绍如何使用Gazebo模拟器进行机器人测试和验证,包括创建和配置虚拟环境以及导入模型。
8. **编程实践**:通过实际项目和示例代码,让读者熟悉ROS开发流程,如编写节点、调试代码和发布软件包到ROS仓库。
9. **高级主题**:可能涵盖了ROS的高级特性,如动作库(Actionlib)、计算机视觉应用、多机器人协作以及ROS与Python 3的兼容性。
10. **最佳实践和调试技巧**:分享如何遵循ROS的最佳实践来编写可维护的代码,以及如何使用ROS的调试工具如rqt_console和rqt_bag。
通过阅读这本书,读者将不仅了解ROS的基本原理,还能获得实际操作的经验,从而能够有效地参与到ROS相关的机器人项目中。无论是想为无人机、地面车辆还是其他类型的机器人构建控制系统,这本书都能提供宝贵的指导。
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