ROS机器人实验：从安装到DobotMagician应用

"这篇文档是2018年控制工程专业学位研究生的实验课程报告，主要涉及了使用Dobot Magician机器人进行写毛笔字和搬运积木的实验，以及基于ROS的机器人综合实验，包括环境安装、基础操作、SLAM建图、Navigation导航、人脸检测、物体跟踪和语音交互等内容。" 实验中涉及到的知识点： 1. **ROS操作系统** (Robot Operating System): ROS是机器人领域广泛使用的开源操作系统，它提供了开发、测试和部署机器人软件所需的各种工具和库。在实验过程中，学生们需要在Ubuntu系统上安装ROS，设置安装源，获取并添加ROS的关键，更新源列表，然后安装所需的ROS版本。 2. **Dobot机器人** : Dobot Magician是一种多功能的轻型机械臂，常用于教育和研发，能执行精细操作如写字和搬运物体。实验中，学生们需要安装Dobot Studio控制软件，并连接机械臂，以实现对机械臂的控制。 3. **写毛笔字** : 这是Dobot Magician的一个应用场景，通过编程控制机械臂模拟毛笔书写，需要精确的运动控制和路径规划。实验中，机械臂需要执行蘸墨动作，这需要对机械臂的动作进行编程，实现自动控制。 4. **搬运积木** : 另一个实验任务，展示了Dobot的抓取和定位能力。这需要对物体识别、抓取策略和精确定位有深入理解，涉及到传感器的使用和运动规划。 5. **Ubuntu系统** : Ubuntu是基于Debian的Linux发行版，常用于服务器和开发环境，尤其在ROS社区中非常流行。实验中，学生们需要在Ubuntu上配置ROS开发环境。 6. **控制系统综合设计** : 实验旨在让学生掌握控制系统的设计和研究方法，包括智能机器人、运动控制和机器视觉系统的理论与实践。 7. **ROS开发环境** : 学生们需要安装并配置Ubuntu和ROS开发环境，包括安装依赖、创建和管理工作空间、编译和运行节点等步骤。 8. **基础ROS操作** : 包括使用`rostopic`和`rosnode`命令行工具，以及编写和运行ROS节点，如让机器人小车画圆和矩形。 9. **SLAM建图** : 实验涵盖了Simultaneous Localization and Mapping（同时定位与建图）技术，这是机器人自主导航的基础，通过融合不同传感器的数据来构建环境地图并确定自身位置。 10. **Navigation导航** : ROS的navigation stack允许机器人规划路径，避障和自主导航，实验中可能涉及了这些功能的实现和调试。 11. **kinect2** : Kinect 2是一种深度相机，用于实现机器人的视觉感知，实验中可能用于人脸检测、物体检测和跟踪。 12. **语音指令和识别** : 通过集成语音识别技术，实现了对特定关键字的识别和响应，可能使用了ROS中的语音处理包如`pocketsphinx`和语音播报功能。 通过这些实验，学生不仅能深入理解控制工程的理论知识，还能提高实际操作能力和问题解决能力，为未来在机器人、工业自动化、机器视觉等领域的工作打下坚实基础。