ROS机器人SLAM导航概论

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作者：王险峰著

出版社：中国石化出版社

本类榜单：工业技术

分类：工业技术 > 一般工业技术

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ISBN：9787511477538
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：228
出版时间：2024-12-01
条形码：9787511477538 ; 978-7-5114-7753-8

本书特色

机器人操作系统（ROS）是一个用于实现机器人编程和开发复杂机器人应用程序的开源软件框架。ROS虽然可以完成操作系统的很多功能，但是它仍然需要安装在例如Linux之类的操作系统上，所以也经常被称为元操作系统或中间件软件框架。目前，多数对机器人的导航开发都依附于ROS系统，同时SLAM技术在机器人自主导航中起着关键性作用，但由于其复杂的数学理论知识，许多读者谈之色变，只知道使用，却不知其原理，更不知如何改进。因此，本书以ROS系统为基础，以SLAM技术为前提，主要阐述了机器人自主导航的相关理论知识，使学生能够了解其中的原理。因此，本书不仅适合希望了解、学习、应用ROS机器人导航相关技术的初学者，也适合有一定经验的机器人开发人员参考。

内容简介

《ROS机器人SLAM导航概论》以ROS系统为基础，以SLAM技术为前提主要阐述了机器人自主导航的相关理论知识，主要内容包括（1）ROS系统相关理论，阐述ROS的相关概念、设计目标、特点、发展历史和基本框架；（2）ROS通信机制实现: 话题通信、服务通信、参数服务器；（3）ROS语言编程基础；（4）ROS常用组件；（5）机器人SLAM技术；（6）机器人自主导航；（7）轮式机器人设计平台。该教材不仅适合希望了解、学习、应用ROS机器人导航相关技术的初学者，也适合有一定经验的机器人开发人员。

ROS机器人SLAM导航概论目录**章ROS相关理论11.1ROS简介11.1.1ROS的概念11.1.2ROS的设计目标与特点21.1.3ROS的起源与发展31.2Ubuntu系统41.2.1操作系统41.2.2Linux指令基础61.2.3Ubuntu系统安装81.3ROS开发环境搭建81.4ROS架构111.4.1ROS架构体系111.4.2ROS计算图131.4.3ROS文件系统14ROS机器人SLAM导航概论目录**章ROS相关理论11.1ROS简介11.1.1ROS的概念11.1.2ROS的设计目标与特点21.1.3ROS的起源与发展31.2Ubuntu系统41.2.1操作系统41.2.2Linux指令基础61.2.3Ubuntu系统安装81.3ROS开发环境搭建81.4ROS架构111.4.1ROS架构体系111.4.2ROS计算图131.4.3ROS文件系统141.4.4ROS开源社区161.5本章小结17第二章ROS通信机制182.1话题通信机制182.1.1话题通信机制理论模型182.1.2话题通信案例分析202.2服务通信机制232.3参数服务器机制242.4通信常用命令262.4.1rosnode272.4.2rostopic272.4.3rosmsg282.4.4rosservice282.4.5rossrv282.4.6rosparam282.5通信机制的区别292.6本章小结29第三章ROS语言编程基础303.1ROS编程语言简介303.2C 语言编程基础313.2.1C 语言概述313.2.2C 项目基本框架323.2.3数据处理353.2.4循环语句483.2.5分支语句与逻辑运算523.2.6数组583.2.7函数593.2.8对象和类623.3本章小结65第四章ROS常用组件664.1TF坐标转换664.1.1机器人中的坐标系664.1.2机器人坐标关系工具TF674.1.3TF命令行工具684.1.4TF工具的使用684.2launch启动文件684.2.1launch启动文件基本组成元素684.2.2launch启动文件的常用标签元素694.3rosbag704.3.1rosbag基本操作指令704.3.2回放数据714.4rqt工具箱714.4.1rqt工具的使用714.4.2rqt_graph714.4.3rqt_console724.4.4rqt_plot724.4.5rqt_bag734.4.6rqt_reconfigure744.5三维可视化平台rviz744.5.1数据类型介绍744.5.2rviz整体界面754.5.3rviz添加显示内容754.5.4rviz主界面中常用按钮794.6Gazebo仿真环境804.6.1Gazebo的特点814.6.2Gazebo界面介绍814.6.3构建仿真环境834.7本章小结84第五章机器人SLAM技术855.1SLAM概述855.1.1SLAM简介855.1.2SLAM的发展865.2SLAM基本理论905.3SLAM中的概率理论915.3.1概率机器人学915.3.2递归状态估计理论935.3.3贝叶斯滤波965.3.4粒子滤波算法975.3.5卡尔曼滤波算法及其变体985.4典型的SLAM算法概述1005.4.1运动模型和测量模型1015.4.2ORBSLAM3算法概述1025.4.3SVO2算法概述1045.4.4LSD-SLAM算法概述1055.4.5Dyna-SLAM算法概述1085.4.6VINS-Mono算法概述1095.4.7MSCKF算法概述1135.4.8LIMO-SLAM算法概述1185.5激光SLAM算法1205.5.1RBPF-SLAM算法1205.5.2Gmapping算法1215.5.3Cartographer算法1275.5.4LOAM算法1355.6视觉SLAM算法1395.6.1ORB-SLAM2算法1395.6.2ORB-SLAM3算法1475.6.3源码分析1485.7其他流行SLAM算法1595.7.1RTABMAP算法1595.7.2深度学习与SLAM1675.8本章小结171第六章机器人自主导航1726.1自主导航概述1726.2机器人自主导航构架1726.2.1全局地图1736.2.2自身定位1746.2.3路径规划1746.2.4运动控制1746.2.5环境感知1746.3地图构建1756.3.1基于激光SLAM技术的地图构建1756.3.2基于视觉SLAM技术的地图构建1796.4自身定位1796.5路径规划1826.5.1Dijkstra全局路径规划算法1836.5.2A全局路径规划算法1836.5.3DWA局部路径规划算法1856.6运动控制1876.7环境感知1876.8本章小结189第七章轮式机器人设计平台1917.1简介1917.2底层开发板设计1937.2.1底层开发板选择1937.2.2Arduino语言基础1947.3电机驱动设计1987.3.1电机与电机驱动板1987.3.2电机基本控制实现1997.3.3电机测速2007.3.4电机PID调速2047.4底盘实现2087.5上位机控制系统设计2107.5.1树莓派概述与ubuntu系统安装2107.5.2实现树莓派与PC的分布式系统搭建2117.5.3使用ssh远程连接树莓派2127.5.4树莓派端安装并配置ros_arduino_bridge2137.6传感器设计2157.6.1激光雷达2157.6.2相机2177.7本章小结218

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作者简介

王险峰，男，博士，东北石油大学副教授，硕士生导师。1996年7月毕业于黑龙江大学计算机应用专业；2008年4月毕业于大庆石油学院计算机应用技术专业获工学硕士学位；2012年7月毕业于哈尔滨工业大学计算机应用技术专业获工学博士学位。现任中国人工智能学会机器人文化艺术专业委员会常务委员；黑龙江省计算机学会智能机器人专业委员会委员。主要研究方向为机器人、无线传感器网络、机器学习、物联网。在仿人机器人动作规划、路径规划等研究领域（方向）取得了相关研究成果。

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