《ROS机器人编程实践》PDF电子书免费下载

作者:  [西]伯纳多·朗奎洛·贾蓬(Bernardo Ronquillo Japón)

出版社: 机械工业出版社

出版年: 2021年08月

ISBN: 9787111689157

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内容简介

目录

译者序
前言
作者简介
审校者简介
部分 物理机器人组装与测试
第1章 组装机器人 2
1.1GoPiGo3机器人介绍 2
1.1.1机器人技术角度 3
1.1.2编程角度 3
1.1.3机器人套件和资源 4
1.2熟悉嵌入式硬件 7
1.2.1GoPiGo3开发板 7
1.2.2Raspberry Pi 3B 9
1.2.3为什么机器人需要CPU 10
1.3深入理解机电 10
1.4整合到一起 17
1.5快速硬件测试 18
1.5.1资源 18
1.5.2DexterOS入门 19
1.5.3用Bloxter编程 20
1.5.4校准机器人 20
1.5.5驱动机器人 22
1.5.6检查传感器 22
1.5.7关闭机器人 23
1.6总结 23
1.7习题 24
1.8进一步阅读 24
第2章 GoPiGo3的组件测试 25
2.1技术要求 25
2.2Python和JupyterLab入门 25
2.2.1为GoPiGo3启动JupyterLab 26
2.2.2硬件测试 29
2.3传感器和驱动的组件测试 32
2.3.1快速入门传感器和电动机 32
2.3.2机器人漫游 32
2.3.3距离传感器 35
2.3.4伺服软件包 40
2.3.5巡线跟随器 42
2.3.6IMU 43
2.3.7Raspberry Pi 43
2.3.8GoPiGo3项目 45
2.4总结 46
2.5习题 46
2.6进一步阅读 47
第3章 ROS入门 48
3.1技术要求 48
3.2ROS基本概念 49
3.2.1ROS图 50
3.2.2roscore 51
3.2.3工作空间和catkin 51
3.3配置ROS开发环境 52
3.3.1安装ROS 52
3.3.2集成开发环境 55
3.4ROS节点之间的通信—消息和主题 56
3.4.1创建工作空间 56
3.4.2设置ROS软件包 60
3.4.3发布主题的节点 62
3.4.4订阅主题的节点 65
3.4.5在同一节点中合并发布者和订阅者 67
3.5对ROS使用公开可用的软件包 69
3.6总结 69
3.7习题 70
3.8进一步阅读 70
第二部分 使用Gazebo进行
机器人仿真
第4章 创建虚拟两轮ROS机器人 72
4.1技术要求 72
4.2RViz机器人可视化入门 73
4.3使用URDF构建差动驱动机器人 74
4.3.1用于GoPiGo3的URDF概述 75
4.3.2机器人主体URDF 76
4.3.3左右轮的URDF模型 79
4.4使用RViz在ROS中查看GoPiGo3模型 81
4.4.1理解roslaunch命令 82
4.4.2通过RViz控制GoPiGo3机器人的车轮 84
4.5URDF模型中的机器人参考坐标系 86
4.6在构建时使用RViz查看模型 88
4.6.1在RViz窗口中更改模型的外观 88
4.6.2使用ROS工具进行检查 89
4.7总结 90
4.8习题 90
4.9进一步阅读 91
第5章 使用Gazebo进行机器人行为仿真 92
5.1技术要求 92
5.2Gazebo仿真器入门 93
5.3修改机器人URDF 96
5.3.1扩展URDF以生成SDF机器人定义 97
5.3.2碰撞和物理性质 97
5.3.3Gazebo标签 99
5.4验证Gazebo模型并查看URDF 99
5.5移动模型 102
5.6总结 105
5.7习题 105
5.8进一步阅读 106
第三部分 使用SLAM进行自主导航
第6章 在ROS中编程—命令和工具 108
6.1技术要求 109
6.2设置物理机器人 109
6.2.1下载并设置Ubuntu Mate 18.04 109
6.2.2访问自定义 110
6.2.3设置VNC服务器(x11vnc) 110
6.2.4Geany IDE 112
6.2.5安装GoPiGo3和DI传感器的驱动程序 112
6.2.6设置Pi Camera 114
6.2.7安装ROS Melodic 115
6.3ROS编程快速入门 116
6.3.1设置工作空间 116
6.3.2克隆ROS软件包 117
6.3.3次执行ROS节点 117
6.4案例研究1:编写ROS距离传感器软件包 118
6.4.1创建一个新软件包 119
6.4.2编写自己的源代码 119
6.5使用ROS命令 125
6.5.1Shell命令 125
6.5.2执行命令 126
6.5.3信息命令 127
6.5.4软件包和catkin工作空间 128
6.6创建并运行发布者和订阅者节点 129
6.7使用roslaunch自动执行节点 131
6.8案例研究2:ROS GUI开发工具—Pi Camera 133
6.8.1使用rqt_graph分析ROS图 134
6.8.2使用rqt_image_view显示图像数据 135
6.8.3用rqt_plot绘制传感器数据的时间序列 135
6.8.4使用rqt_bag播放录制的ROS会话 136
6.9使用ROS参数自定义机器人功能 138
6.10总结 140
6.11习题 140
6.12进一步阅读 141
第7章 机器人控制与仿真 142
7.1技术要求 142
7.2设置GoPiGo3开发环境 143
7.3案例研究3:使用键盘进行远程控制 146
7.3.1在机器人中运行gopigo3节点 146
7.3.2遥控软件包 149
7.3.3在笔记本电脑上运行远程操作 149
7.4使用ROS主题进行远程控制 151
7.4.1运动控制主题—/cmd_vel 151
7.4.2使用/cmd_vel直接驱动GoPiGo3 152
7.4.3检查GoPiGo3的X、Y和Z轴 154
7.4.4组合运动 154
7.5远程控制物理和虚拟机器人 155
7.5.1将ROS主节点还原到本地计算机 155
7.5.2用Gazebo仿真GoPiGo3 156
7
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