ROS機器人SLAM導航概論

定　價：￥68.00

作　者：	王險峰主編
出版社：	中國石化出版社有限公司
叢編項：	普通高等教育"十四五"規(guī)劃教材
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787511477538	出版時間：	2024-12-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內容簡介

　　《ROS機器人SLAM導航概論》以ROS系統(tǒng)為基礎，以SLAM技術為前提主要闡述了機器人自主導航的相關理論知識，主要內容包括（1）ROS系統(tǒng)相關理論，闡述ROS的相關概念、設計目標、特點、發(fā)展歷史和基本框架；（2）ROS通信機制實現(xiàn)：話題通信、服務通信、參數(shù)服務器；（3）ROS語言編程基礎；（4）ROS常用組件；（5）機器人SLAM技術；（6）機器人自主導航；（7）輪式機器人設計平臺。該教材不僅適合希望了解、學習、應用ROS機器人導航相關技術的初學者，也適合有一定經(jīng)驗的機器人開發(fā)人員。

作者簡介

　　王險峰，男，博士，東北石油大學副教授，碩士生導師。1996年7月畢業(yè)于黑龍江大學計算機應用專業(yè)；2008年4月畢業(yè)于大慶石油學院計算機應用技術專業(yè)獲工學碩士學位；2012年7月畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學計算機應用技術專業(yè)獲工學博士學位。現(xiàn)任中國人工智能學會機器人文化藝術專業(yè)委員會常務委員；黑龍江省計算機學會智能機器人專業(yè)委員會委員。主要研究方向為機器人、無線傳感器網(wǎng)絡、機器學習、物聯(lián)網(wǎng)。在仿人機器人動作規(guī)劃、路徑規(guī)劃等研究領域（方向）取得了相關研究成果。

圖書目錄

ROS機器人SLAM導航概論目錄第一章ROS相關理論1
1.1ROS簡介1
1.1.1ROS的概念1
1.1.2ROS的設計目標與特點2
1.1.3ROS的起源與發(fā)展3
1.2Ubuntu系統(tǒng)4
1.2.1操作系統(tǒng)4
1.2.2Linux指令基礎6
1.2.3Ubuntu系統(tǒng)安裝8
1.3ROS開發(fā)環(huán)境搭建8
1.4ROS架構11
1.4.1ROS架構體系11
1.4.2ROS計算圖13
1.4.3ROS文件系統(tǒng)14
1.4.4ROS開源社區(qū)16
1.5本章小結17
第二章ROS通信機制18
2.1話題通信機制18
2.1.1話題通信機制理論模型18
2.1.2話題通信案例分析20
2.2服務通信機制23
2.3參數(shù)服務器機制24
2.4通信常用命令26
2.4.1rosnode27
2.4.2rostopic27
2.4.3rosmsg28
2.4.4rosservice28
2.4.5rossrv28
2.4.6rosparam28
2.5通信機制的區(qū)別29
2.6本章小結29
第三章ROS語言編程基礎30
3.1ROS編程語言簡介30
3.2C 語言編程基礎31
3.2.1C 語言概述31
3.2.2C 項目基本框架32
3.2.3數(shù)據(jù)處理35
3.2.4循環(huán)語句48
3.2.5分支語句與邏輯運算52
3.2.6數(shù)組58
3.2.7函數(shù)59
3.2.8對象和類62
3.3本章小結65
第四章ROS常用組件66
4.1TF坐標轉換66
4.1.1機器人中的坐標系66
4.1.2機器人坐標關系工具TF67
4.1.3TF命令行工具68
4.1.4TF工具的使用68
4.2launch啟動文件68
4.2.1launch啟動文件基本組成元素68
4.2.2launch啟動文件的常用標簽元素69
4.3rosbag70
4.3.1rosbag基本操作指令70
4.3.2回放數(shù)據(jù)71
4.4rqt工具箱71
4.4.1rqt工具的使用71
4.4.2rqt_graph71
4.4.3rqt_console72
4.4.4rqt_plot72
4.4.5rqt_bag73
4.4.6rqt_reconfigure74
4.5三維可視化平臺rviz74
4.5.1數(shù)據(jù)類型介紹74
4.5.2rviz整體界面75
4.5.3rviz添加顯示內容75
4.5.4rviz主界面中常用按鈕79
4.6Gazebo仿真環(huán)境80
4.6.1Gazebo的特點81
4.6.2Gazebo界面介紹81
4.6.3構建仿真環(huán)境83
4.7本章小結84
第五章機器人SLAM技術85
5.1SLAM概述85
5.1.1SLAM簡介85
5.1.2SLAM的發(fā)展86
5.2SLAM基本理論90
5.3SLAM中的概率理論91
5.3.1概率機器人學91
5.3.2遞歸狀態(tài)估計理論93
5.3.3貝葉斯濾波96
5.3.4粒子濾波算法97
5.3.5卡爾曼濾波算法及其變體98
5.4典型的SLAM算法概述100
5.4.1運動模型和測量模型101
5.4.2ORBSLAM3算法概述102
5.4.3SVO2算法概述104
5.4.4LSD-SLAM算法概述105
5.4.5Dyna-SLAM算法概述108
5.4.6VINS-Mono算法概述109
5.4.7MSCKF算法概述113
5.4.8LIMO-SLAM算法概述118
5.5激光SLAM算法120
5.5.1RBPF-SLAM算法120
5.5.2Gmapping算法121
5.5.3Cartographer算法127
5.5.4LOAM算法135
5.6視覺SLAM算法139
5.6.1ORB-SLAM2算法139
5.6.2ORB-SLAM3算法147
5.6.3源碼分析148
5.7其他流行SLAM算法159
5.7.1RTABMAP算法159
5.7.2深度學習與SLAM167
5.8本章小結171
第六章機器人自主導航172
6.1自主導航概述172
6.2機器人自主導航構架172
6.2.1全局地圖173
6.2.2自身定位174
6.2.3路徑規(guī)劃174
6.2.4運動控制174
6.2.5環(huán)境感知174
6.3地圖構建175
6.3.1基于激光SLAM技術的地圖構建175
6.3.2基于視覺SLAM技術的地圖構建179
6.4自身定位179
6.5路徑規(guī)劃182
6.5.1Dijkstra全局路徑規(guī)劃算法183
6.5.2A全局路徑規(guī)劃算法183
6.5.3DWA局部路徑規(guī)劃算法185
6.6運動控制187
6.7環(huán)境感知187
6.8本章小結189
第七章輪式機器人設計平臺191
7.1簡介191
7.2底層開發(fā)板設計193
7.2.1底層開發(fā)板選擇193
7.2.2Arduino語言基礎194
7.3電機驅動設計198
7.3.1電機與電機驅動板198
7.3.2電機基本控制實現(xiàn)199
7.3.3電機測速200
7.3.4電機PID調速204
7.4底盤實現(xiàn)208
7.5上位機控制系統(tǒng)設計210
7.5.1樹莓派概述與ubuntu系統(tǒng)安裝210
7.5.2實現(xiàn)樹莓派與PC的分布式系統(tǒng)搭建211
7.5.3使用ssh遠程連接樹莓派212
7.5.4樹莓派端安裝并配置ros_arduino_bridge213
7.6傳感器設計215
7.6.1激光雷達215
7.6.2相機217
7.7本章小結218