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ROS机器人编程实战指南:跨国界合作与知识融合
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更新于2023-05-21
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《ROS机器人编程》是由赵汉哲、郑黎蝹、林泰勋三位作者于2017年12月22日由ROBOTIS Co., Ltd.出版的一本专业书籍,ISBN号码为979-11-962307-2-2。该书针对ROS(Robot Operating System,机器人操作系统)的学习提供了深入且全面的指导,是继官方ROS维基教程后的优秀学习资源,特别适合初学者入门。ROS不仅限于工业机器人领域,而是吸引了来自学术界、工业开发者以及爱好者等多元背景的人员参与,体现了跨学科的知识融合。 书中内容涵盖了ROS的基础知识,以及如何将其应用到嵌入式系统、移动机器人和机械臂等实际场景。作者强调了开放和合作的重要性,认为ROS的发展需要这种全球性的、多领域的协作才能解决当前面临的挑战。为了便于初学者理解和跟进,书中还提供了丰富的注释和指向网络资源的指引。 作者特别感谢Lee Ji-Hoon博士和Ahn等人的支持,他们对本书的出版起到了关键作用。整本书旨在推动机器人工程领域的知识共享和跨界合作,鼓励更多人参与到机器人技术的快速发展中来,使得机器人技术不再是未来的愿景,而是现实中的创新力量。 本书不仅是理论教程,更是实践经验的总结,对于想要深入理解并实践ROS的工程师和爱好者来说,是一本不可多得的参考资料。通过阅读这本书,读者不仅可以掌握ROS编程技巧,还能了解到机器人技术的前沿动态和合作模式,从而为自己的职业生涯或研究项目增添价值。
资源详情
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专业术语
本书中的ROS相关术语尽量使用了国内常用的ROS术语,但有些术语则为了更清楚地表达,直接采用了英
文原词。
中文术语表
英文术语 中文术语 英文术语 中文术语
Node 节点 Private Name 私有名称
Master 主节点 Relative Name 相对名称
Package 功能包 NodeHandle 节点句柄
Metapackage 元功能包 Timer 计时器
Dependent Package 依赖包 Transform 变换
Message 消息 Master PC 总机
Service 服务 Host PC 主机
Topic 话题 Build 构建
Service Server 服务服务器 Motion Planning 运动规划
Service Client 服务客户端 Odometry 测位
Parameter Server 参数服务器 Pose 姿态
Publisher 发布者 Play/Replay 回放
Subscriber 订阅者 Introspection 自检
Launch 启动 Icon 图标
Client Library 客户端库 Dead Reckoning 导航推测
Repositories 存储库 Base 基座
Namespace 命名空间 Link 连杆
Base Name 基本名称 Joint 关节
Global Name 全局名称 End Eector 末端执行器
资源说明
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xvii
许可说明
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损害、偶发或后果性损害赔偿,特殊或一般损害赔偿,对任何原因,责任,合同,义务,责任或侵权行
为(包括疏忽)不承担责任。
本书中使用的开源代码会根据读者使用的时间,可能会有版本变化,因此在运行时可能会有相异的结
果。
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如果您对本书内容有任何疑问,请联系出版社或上述社区。
资源说明
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xviii
1.1.
平台的组件
2
1.2.
机器人软件平台
3
1.3.
机器人软件平台的必要性
5
1.4.
机器人软件平台将带来的未来
6
3.1.
安装ROS
24
3.1.1.
常规安装
24
3.1.2.
简易安装
29
3.2.
搭建ROS开发环境
29
3.2.1.
ROS配置
29
3.2.2.
集成开发环境(IDE)
33
3.3.
ROS操作测试
36
2.1.
ROS简介
10
2.2.
元操作系统
10
2.3.
ROS的目的
12
2.4.
ROS的组件
13
2.5.
ROS的生态系统
14
2.6.
ROS的历史
15
2.7.
ROS的版本
16
2.7.1.
版本规则
18
2.7.2.
版本周期
19
2.7.3.
选择版本
20
目录
机器人软件平台
机器人操作系统ROS
搭建ROS开发环境
第1章
第3章
第2章
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xix
4.1.
ROS术语
41
4.2.
消息通信
50
4.2.1.
话题(topic)
51
4.2.2.
服务(service)
52
4.2.3.
动作(action)
52
4.2.4.
参数(parameter)
54
4.2.5.
消息通信的过程
54
4.3.
消息
60
4.3.1.
msg文件
63
4.3.2.
srv文件
63
4.3.3.
action文件
64
4.4.
名称(name)
64
4.5.
坐标变换(TF)
67
4.6.
客户端库
68
4.7.
异构设备间的通信
69
4.8.
文件系统
70
4.8.1.
文件组织结构
70
4.8.2.
安装目录
71
4.8.3.
工作目录
73
4.9.
构建系统
75
4.9.1.
创建功能包
75
4.9.2.
修改功能包配置文件(package.xml)
76
4.9.3.
修改构建配置文件(CMakeLists.txt)
79
4.9.4.
编写源代码
88
4.9.5.
构建功能包
90
4.9.6.
运行节点
90
目录
第4章
ROS的重要概念
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xx
5.1.
ROS命令概述
93
5.2.
ROS shell 命令
95
5.2.1.
roscd:移动ROS目录
95
5.2.2.
rosls:ROS文件列表
96
5.2.3.
rosed:ROS编辑命令
96
5.3.
ROS执行命令
97
5.3.1.
roscore:运行roscore
97
5.3.2.
rosrun:运行ROS节点
99
5.3.3.
roslaunch:运行多个ROS节点
99
5.3.4.
rosclean:检查及删除ROS日志
100
5.4.
ROS信息命令
101
5.4.1.
运行节点
101
5.4.2.
rosnode:ROS节点
102
5.4.3.
rostopic: ROS话题
104
5.4.4.
rosservice:ROS服务
108
5.4.5.
rosparam:ROS参数
111
5.4.6.
rosmsg: ROS消息信息
114
5.4.7.
rossrv:ROS服务信息
116
5.4.8.
rosbag:ROS日志信息
118
5.5.
ROS catkin命令
122
5.6.
ROS功能包命令
125
6.1.
三维可视化工具(RViz)
130
6.1.1.
RViz安装与运行
133
6.1.2.
RViz画面布局
134
6.1.3.
RViz显示屏
136
目录
第5章
第6章
ROS命令
ROS工具
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