ROS机器人项目开发11例

图书标准信息

• 作者 [印度]朗坦·约瑟夫 著；刘锦涛 译
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2018-06
• 版次 1
• ISBN 9787111598176
• 定价 69.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 284页
• 丛书 机器人设计与制作系列

【内容简介】

本书的基本目标是通过项目实践讲解ROS,探讨具有ROS接口的各种新技术。例如，你将看到如何构建自动驾驶汽车的原型，如何使用ROS构建深度学习的应用程序，以及如何在ROS中构建虚拟现实（VR）应用程序。此外，还将介绍使用ROS及其库的大约多个项目和应用程序。

【作者简介】

审校者简介前言致谢章 入门ROS机器人应用程序开发1.1 ROS入门1.1.1 ROS发行版1.1.2 支持ROS的操作系统1.1.3 支持ROS的机器人和传感器1.1.4 为什么选择ROS1.2 ROS基础1.2.1 文件系统级1.2.2 计算图级1.2.3 ROS社区级1.2.4 ROS通信1.3 ROS客户端库1.4 ROS工具1.4.1 Rviz（ROS可视化）1.4.2 rqt_plot1.4.3 rqt_graph1.5 ROS仿真器1.6 在Ubuntu 16.04 LTS上安装ROS Kinetic1.7 在VirtualBox上设置ROS1.8 设置ROS工作区1.9 ROS在工业和研究中的机遇1.10 问题1.11 本章总结第2章 使用ROS、OpenCV和Dynamixel伺服舵机进行人脸检测与跟踪2.1 项目概述2.2 硬件和软件需求2.3 ROS与Dynamixel伺服舵机的接口2.4 创建人脸跟踪ROS包2.5 人脸跟踪功能包的工作原理2.5.1理解人脸跟踪代码2.5.2理解CMakeLists2.5.3track.yaml文件2.5.4启动文件2.5.5运行人脸跟踪器节点2.5.6 face_tracker_control功能包……第3章 在ROS中构建一个像Siri的聊天机器人第4章 使用ROS控制嵌入式电路板第5章 使用手势远程操作机器人第6章 物体检测和识别第7章 使用ROS和TensorFlow进行深度学习第8章 在MATLAB和Android上运行ROS第9章 构建自主移动机器人0章 使用ROS创建自动驾驶汽车1章 使用VR头戴设备和Leap Motion遥控机器人2章 通过网络控制机器人
作者介绍
Lentin Joseph是一名来自印度的作家、企业家、电子工程师、机器人爱好者、机器视觉 专家、嵌入式程序员以及Qbotics Labs的创始人和首席执行官。刘锦涛，博士，易科机器人实验室创始人，致力于机器人导航与控制技术研究，并热衷于机器人前沿技术的分享，是靠前很早的ROS技术传播者之一。拥有机器人方面译著4本、专著1本。他翻译的《嵌入式机器人学》被新闻出版总署评为2012年年度很好科技图书，《机器人与未来》被《靠前财经》节目评为2015年年度特别推荐图书。张瑞雷，机器人学博士，在高校从事多机器人系统仿真和编队控制硏究与教学工作，易科机器人实验室成员。热衷于机器人前沿技术的传播，目前正参与‘星火计划‘ROS公开课活动，希望能为开源机器人社区贡献更多力量。
序言

【目录】

Contents　　目　录 
译者序 
推荐序一 
推荐序二 
作者简介 
审校者简介 
前言 
致谢 
第1章　入门ROS机器人应用程序开发 1 
1.1　ROS入门 2 
1.1.1　ROS发行版 2 
1.1.2　支持ROS的操作系统 3 
1.1.3支持ROS的机器人和传感器 4 
1.1.4为什么选择ROS 5 
1.2　ROS基础 6 
1.2.1文件系统级 7 
1.2.2计算图级 8 
1.2.3ROS社区级 9 
1.2.4ROS通信 9 
1.3ROS客户端库 10 
1.4ROS工具 11 
1.4.1Rviz（ROS可视化） 11 
1.4.2rqt_plot 11 
1.4.3rqt_graph 12 
1.5ROS仿真器 13 
1.6在Ubuntu 16.04 LTS上安装ROS Kinetic 13 
1.7在VirtualBox上设置ROS 17 
1.8设置ROS工作区 19 
1.9ROS在工业和研究中的机遇 20 
1.10　问题 22 
1.11　本章总结 22 
第2章　使用ROS、OpenCV和Dynamixel伺服舵机进行人脸检测与跟踪 23 
2.1项目概述 23 
2.2硬件和软件需求 24 
2.3ROS与Dynamixel伺服舵机的接口 33 
2.4创建人脸跟踪ROS包 34 
2.5人脸跟踪功能包的工作原理 36 
2.5.1理解人脸跟踪代码 38 
2.5.2理解CMakeLists.txt 41 
2.5.3track.yaml文件 43 
2.5.4启动文件 43 
2.5.5运行人脸跟踪器节点 44 
2.5.6face_tracker_control功能包 45 
2.5.7　云台控制器配置文件 46 
2.5.8舵机参数配置文件 47 
2.5.9人脸跟踪控制器节点 47 
2.5.10　创建CMakeLists.txt 49 
2.5.11　测试人脸跟踪控制功能包 49 
2.5.12　集成所有节点 51 
2.5.13　固定支架并安装电路 51 
2.5.14　最终测试 52 
2.6　问题 52 
2.7　本章总结 53 
第3章　在ROS中构建一个像Siri的聊天机器人 54 
3.1人机交互机器人 54 
3.2构建人机交互机器人 55 
3.3预备条件 56 
3.4AIML入门 57 
3.4.1AIML标签 57 
3.4.2PyAIML解释器 58 
3.4.3在Ubuntu 16.04 LTS上安装PyAIML 59 
3.4.4使用PyAIML 59 
3.4.5加载多个AIML文件 60 
3.4.6在ROS中创建AIML机器人 62 
3.4.7AIML ROS功能包 62 
3.5　问题 70 
3.6　本章总结 70 
第4章　使用ROS控制嵌入式电路板 71 
4.1主流嵌入式电路板入门 71 
4.1.1如何选择Arduino开发板 71 
4.1.2Raspberry Pi（树莓派）介绍 74 
4.1.3Odroid开发板 76 
4.2Arduino与ROS的接口 76 
4.2.1使用Arduino和ROS监控光线亮度 79 
4.2.2在PC上运行ROS串行服务器 81 
4.2.3通过mbed连接STM32开发板和ROS 82 
4.2.4使用Energia连接ROS与Tiva C Launchpad板 85 
4.3在Raspberry Pi和Odroid上运行ROS 87 
4.3.1将Raspberry Pi和Odroid连接到PC 88 
4.3.2ROS控制GPIO引脚 90 
4.4　问题 94 
4.5　本章总结 95 
第5章　使用手势远程操作机器人 96 
5.1使用键盘遥控ROS龟 97 
5.2使用手势进行遥控 98 
5.3项目配置 100 
5.4MPU-9250、Arduino和ROS连接 101 
5.5在Rviz中可视化IMU TF 106 
5.6将IMU数据转换为twist消息 107 
5.7集成和最终运行 109 
5.8使用Android手机进行遥控 111 
5.9　问题 113 
5.10　本章总结 113 
第6章　物体检测和识别 114 
6.1物体检测和识别的快速入门 114 
6.2ROS中的find_object_2d包 116 
6.2.1安装find_object_2d包 116 
6.2.2运行find_object_2d节点检测网络摄像头图像中的物体 117 
6.2.3使用深度传感器运行find_object_2d节点 121 
6.33D物体识别快速入门 124 
6.4ROS中3D物体识别包的介绍 125 
6.5从3D网格中检测和识别物体 127 
6.5.1使用物体的3D模型进行训练 127 
6.5.2使用捕获的3D模型进行训练 129 
6.6识别物体 132 
6.7　问题 135 
6.8　本章总结 135 
第7章　使用ROS和TensorFlow进行深度学习 136 
7.1深度学习及其应用简介 136 
7.2深度学习机器人 137 
7.3深度学习库 138 
7.4TensorFlow入门 139 
7.4.1在Ubuntu 16.04 LTS上安装TensorFlow 139 
7.4.2TensorFlow的概念 141 
7.4.3在TensorFlow中编写我们的第一个程序 143 
7.5使用ROS和TensorFlow进行图像识别 146 
7.5.1前提条件 147 
7.5.2ROS图像识别节点 147 
7.6scikit-learn介绍 150 
7.7SVM及其在机器人中的应用 151 
7.8　问题 154 
7.9　本章总结 154 
第8章　在MATLAB和Android上运行ROS 156 
8.1ROS-MATLAB接口入门 156 
8.2在MATLAB中设置机器人工具箱 157 
8.2.1MATLAB中的基本ROS功能 157 
8.2.2列出ROS节点、主题和消息 158 
8.3MATLAB与ROS网络通信 160 
8.4利用MATLAB控制ROS机器人 163 
8.4.1设计MATLAB GUI应用程序 164 
8.4.2解释回调 166 
8.4.3运行应用程序 168 
8.5Android及其ROS接口入门 169 
8.5.1安装rosjava 170 
8.5.2通过Ubuntu软件包管理器安装android-sdk 172 
8.6安装ROS-Android接口 174 
8.7使用ROS-Android应用程序 175 
8.8代码演练 180 
8.9使用ROS-Android接口创建基本应用程序 182 
8.10　问题 183 
8.11　本章总结 184 
第9章　构建自主移动机器人 185 
9.1机器人规格和设计概述 185 
9.2设计和选择机器人的电动机和轮子 186 
9.2.1计算电动机扭矩 186 
9.2.2电动机转速的计算 186 
9.2.3设计总结 187 
9.3构建机器人本体的2D和3D模型 187 
9.3.1底盘 1