基本信息

书名:ROS机器人编程:原理与应用

定价：199.00元

作者:[美]怀亚特·纽曼（WyattNewman）,李笔锋祝朝政刘

出版社：机械工业出版社

出版日期：2019-05-01

ISBN：9787111625766

字数：

页码：450

版次：450

装帧：平装

开本：16开

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内容提要

本书共分为六部分。部分介绍了如何编写ROS节点和ROS工具，也覆盖了消息、类和服务器。第二部分是用ROS进行模拟和可视化，其中包括坐标转换。第三部分讨论了ROS的感知过程。第四部分介绍了ROS中的移动机器人控制和导航。第五部分介绍了ROS机器人臂的相关知识。第六部分涉及系统集成和更高级别的控制，包括基于感知的移动操作。

目录

译者序 n
前言 n
部分　ROS基础 / 1 n
章　概述：ROS工具和节点 / 2 n
1.1　ROS基础概念 / 2 n
1.2　编写ROS节点 / 5 n
1.2.1　创建ROS程序包 / 5 n
1.2.2　编写一个 小的ROS发布器 / 8 n
1.2.3　编译ROS节点 / 11 n
1.2.4　运行ROS节点 / 12 n
1.2.5　检查运行中的 小发布器节点 / 13 n
1.2.6　规划节点时间 / 15 n
1.2.7　编写一个 小ROS订阅器 / 17 n
1.2.8　编译和运行 小订阅器 / 19 n
1.2.9　总结 小订阅器和发布器节点 / 21 n
1.3　更多的ROS工具：catkin_simple、roslaunch、rqt_console和rosbag / 21 n
1.3.1　用catkin_simple简化CMakeLists.txt / 21 n
1.3.2　自动启动多个节点 / 23 n
1.3.3　在ROS控制台观察输出 / 25 n
1.3.4　使用rosbag记录并回放数据 / 26 n
1.4　 小仿真器和控制器示例 / 28 n
1.5　小结 / 32 n
第2章　消息、类和服务器 / 33 n
2.1　定义自定义消息 / 33 n
2.1.1　定义一条自定义消息 / 34 n
2.1.2　定义一条变长的消息 / 38 n
2.2　ROS服务介绍 / 43 n
2.2.1　服务消息 / 43 n
2.2.2　ROS服务节点 / 45 n
2.2.3　与ROS服务手动交互 / 47 n
2.2.4　ROS服务客户端示例 / 48 n
2.2.5　运行服务和客户端示例 / 50 n
2.3　在ROS中使用C++类 / 51 n
2.4　在ROS中创建库模块 / 56 n
2.5　动作服务器和动作客户端介绍 / 61 n
2.5.1　创建动作服务器包 / 62 n
2.5.2　定义自定义动作服务器消息 / 62 n
2.5.3　设计动作客户端 / 68 n
2.5.4　运行示例代码 / 71 n
2.6　参数服务器介绍 / 80 n
2.7　小结 / 84 n
第二部分　ROS中的仿真和可视化 / 85 n
第3章　ROS中的仿真 / 86 n
3.1　简单的2维机器人仿真器 / 86 n
3.2　动力学仿真建模 / 93 n
3.3　统一的机器人描述格式 / 95 n
3.3.1　运动学模型 / 95 n
3.3.2　视觉模型 / 98 n
3.3.3　动力学模型 / 99 n
3.3.4　碰撞模型 / 102 n
3.4　Gazebo介绍 / 104 n
3.5　 小关节控制器 / 112 n
3.6　使用Gazebo插件进行关节伺服控制 / 118 n
3.7　构建移动机器人模型 / 124 n
3.8　仿真移动机器人模型 / 132 n
3.9　组合机器人模型 / 136 n
3.10　小结 / 139 n
第4章　ROS中的坐标变换 / 141 n
4.1　ROS中的坐标变换简介 / 141 n
4.2　转换侦听器 / 149 n
4.3　使用Eigen库 / 156 n
4.4　转换ROS数据类型 / 161 n
4.5　小结 / 163 n
第5章　ROS中的感知与可视化 / 164 n
5.1　rviz中的标记物和交互式标记物 / 168 n
5.1.1　rviz中的标记物 / 168 n
5.1.2　三轴显示示例 / 172 n
5.1.3　rviz中的交互式标记物 / 176 n
5.2　在rviz中显示传感器值 / 183 n
5.2.1　仿真和显示激光雷达 / 183 n
5.2.2　仿真和显示彩色相机数据 / 189 n
5.2.3　仿真和显示深度相机数据 / 193 n
5.2.4　rviz中点的选择 / 198 n
5.3　小结 / 201 n
第三部分　ROS中的感知处理 / 203 n
第6章　在ROS中使用相机 / 204 n
6.1　相机坐标系下的投影变换 / 204 n
6.2　内置相机标定 / 206 n
6.3　标定立体相机内参 / 211 n
6.4　在ROS中使用OpenCV / 217 n
6.4.1　OpenCV示例：寻找彩色像素 / 218 n
6.4.2　OpenCV示例：查找边缘 / 223 n
6.5　小结 / 224 n
第7章　深度图像与点云信息 / 225 n
7.1　从扫描LIDAR中获取深度信息 / 225 n
7.2　立体相机的深度信息 / 230 n
7.3　深度相机 / 236 n
7.4　小结 / 237 n
第8章　点云数据处理 / 238 n
8.1　简单的点云显示节点 / 238 n
8.2　从磁盘加载和显示点云图像 / 244 n
8.3　将发布的点云图像保存到磁盘 / 246 n
8.4　用PCL方法解释点云图像 / 248 n
8.5　物体查找器 / 257 n
8.6　小结 / 261 n
第四部分　ROS中的移动机器人 / 263 n
第9章　移动机器人的运动控制 / 264 n
9.1　生成期望状态 / 264 n
9.1.1　从路径到轨迹 / 264 n
9.1.2　轨迹构建器库 / 268 n
9.1.3　开环控制 / 273 n
9.1.4　发布期望状态 / 274 n
9.2　机器人状态估计 / 282 n
9.2.1　从Gazebo获得模型状态 / 282 n
9.2.2　里程计 / 286 n
9.2.3　混合里程计、GPS和惯性传感器 / 292 n
9.2.4　混合里程计和LIDAR / 297 n
9.3　差分驱动转向算法 / 302 n
9.3.1　机器人运动模型 / 303 n
9.3.2　线性机器人的线性转向 / 304 n
9.3.3　非线性机器人的线性转向 / 306 n
9.3.4　非线性机器人的非线性转向 / 308 n
9.3.5　仿真非线性转向算法 / 309 n
9.4　相对于地图坐标系的转向 / 312 n
9.5　小结 / 317 n
0章　移动机器人导航 / 318 n
10.1　构建地图 / 318 n
10.2　路径规划 / 323 n
10.3　move_base客户端示例 / 328 n
10.4　修改导航栈 / 331 n
10.5　小结 / 335 n
第五部分　ROS中的机械臂 / 337 n
1章　底层控制 / 338 n
11.1　单自由度移动关节机器人模型 / 338 n
11.2　位置控制器示例 / 339 n
11.3　速度控制器示例 / 342 n
11.4　力控制器示例 / 344 n
11.5　机械臂的轨迹消息 / 349 n
11.6　7自由度臂的轨迹插值动作服务器 / 353 n
11.7　小结 / 354 n
2章　机械臂运动学 / 355 n
12.1　正向运动学 / 356 n
12.2　逆向运动学 / 360 n
12.3　小结 / 365 n
3章　手臂运动规划 / 366 n
13.1　笛卡儿运动规划 / 36

作者介绍

序言