ROS機器人開發實踐 計算機與互聯網 書籍|7991375 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍春旭 著

圖書標籤:

• ROS
• 機器人
• 機器人開發
• 實踐
• 計算機
• 互聯網
• 書籍
• 編程
• 嵌入式
• 自動化

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111598237

商品編碼：28318289399

叢書名： 機器人設計與製作係列

齣版時間：2018-05-01

書[0名0]：	ROS [1機1] 器人開發實踐|7991375
圖書定價：	99元
圖書作者：	鬍春旭
齣版社：	[1機1] 械工業齣版社
齣版日期：	2018/5/1 0:00:00
ISBN號：	9787111598237
開本：	16開
頁數：	0
版次：	1-1

目錄

推薦序一 推薦序二 推薦序三 前言 [0第0]1章 初識ROS 1 1.1 ROS是什麼 1 1.1.1 ROS的起源 1 1.1.2 ROS的設計目標 2 1.1.3 ROS的特點 3 1.2 如何安裝ROS 4 1.2.1 操作係統與ROS版本的選擇 4 1.2.2 配置係統軟件源 6 1.2.3 添加ROS軟件源 6 1.2.4 添加密鑰 7 1.2.5 安裝ROS 7 1.2.6 初始化rosdep 8 1.2.7 設置環境變量 8 1.2.8 完成安裝 9 1.3 本書源碼下載 9 1.4 本章小結 10 [0第0]2章 ROS架構 11 2.1 ROS架構設計 11 2.2 計算圖 12 2.2.1 節點 12 2.2.2 消息 13 2.2.3 話題 13 2.2.4 服務 13 2.2.5 節點管理器 14 2.3 文件係統 14 2.3.1 功能包 14 2.3.2 元功能包 16 2.4 開源社區 17 2.5 ROS的通信 [1機1] 製 17 2.5.1 話題通信 [1機1] 製 18 2.5.2 服務通信 [1機1] 製 19 2.5.3 參數管理 [1機1] 製 20 2.6 話題與服務的區彆 20 2.7 本章小結 21 [0第0]3章 ROS基礎 22 3.1 個ROS例程——小烏龜仿真 23 3.1.1 turtlesim功能包 23 3.1.2 控製烏龜運動 24 3.2 創建工作空間和功能包 25 3.2.1 什麼是工作空間 25 3.2.2 創建工作空間 26 3.2.3 創建功能包 27 3.3 工作空間的覆蓋 28 3.3.1 ROS中工作空間的覆蓋 28 3.3.2 工作空間覆蓋示例 28 3.4 搭建Eclipse開發環境 30 3.4.1 安裝Eclipse 30 3.4.2 創建Eclipse工程文件 30 3.4.3 將工程導入Eclipse 31 3.4.4 設置頭文件路徑 31 3.4.5 運行/調試程序 32 3.5 RoboWare簡介 35 3.5.1 RoboWare的特點 35 3.5.2 RoboWare的安裝與使用 36 3.6 話題中的Publisher與Subscriber 37 3.6.1 烏龜例程中的Publisher與Subscriber 37 3.6.2 如何創建Publisher 37 3.6.3 如何創建Subscriber 40 3.6.4 編譯功能包 41 3.6.5 運行Publisher與Subscriber 42 3.6.6 自定義話題消息 44 3.7 服務中的Server和Client 46 3.7.1 烏龜例程中的服務 46 3.7.2 如何自定義服務數據 47 3.7.3 如何創建Server 48 3.7.4 如何創建Client 49 3.7.5 編譯功能包 51 3.7.6 運行Server和Client 51 3.8 ROS中的命[0名0]空間 52 3.8.1 有效的命[0名0] 52 3.8.2 命[0名0]解析 53 3.8.3 命[0名0]重映射 54 3.9 分布式多 [1機1] 通信 54 3.9.1 設置IP地址 55 3.9.2 設置ROS_MASTER_URI 56 3.9.3 多 [1機1] 通信測試 56 3.10 本章小結 57 [0第0]4章 ROS中的常用組件 58 4.1 launch啓動文件 58 4.1.1 基本元素 58 4.1.2 參數設置 60 4.1.3 重映射 [1機1] 製 61 4.1.4 嵌套復用 61 4.2 TF坐標變換 62 4.2.1 TF功能包 62 4.2.2 TF工具 63 4.2.3 烏龜例程中的TF 65 4.2.4 創建TF廣播器 67 4.2.5 創建TF監聽器 68 4.2.6 實現烏龜跟隨運動 70 4.3 Qt工具箱 70 4.3.1 日誌輸齣工具（rqt_console） 71 4.3.2 計算圖可視化工具（rqt_graph） 71 4.3.3 數據繪圖工具（rqt_plot） 72 4.3.4 參數動態配置工具（rqt_reconfigure） 73 4.4 rviz三維可視化平颱 73 4.4.1 安裝並運行rviz 74 4.4.2 數據可視化 75 4.4.3 插件擴展 [1機1] 製 76 4.5 Gazebo仿真環境 78 4.5.1 Gazebo的特點 78 4.5.2 安裝並運行Gazebo 78 4.5.3 構建仿真環境 81 4.6 rosbag數據記錄與迴放 82 4.6.1 記錄數據 82 4.6.2 迴放數據 83 4.7 本章小結 84 [0第0]5章 [1機1] 器人平颱搭建 85 5.1 [1機1] 器人的定義 85 5.2 [1機1] 器人的組成 86 5.2.1 執行 [1機1] 構 87 5.2.2 驅動係統 87 5.2.3 傳感係統 87 5.2.4 控製係統 87 5.3 [1機1] 器人係統搭建 88 5.3.1 MRobot 88 5.3.2 執行 [1機1] 構的實現 88 5.3.3 驅動係統的實現 89 5.3.4 內部傳感係統的實現 90 5.4 基於Raspberry Pi的控製係統實現 90 5.4.1 硬件平颱Raspberry Pi 91 5.4.2 安裝Ubuntu 16.04 91 5.4.3 安裝ROS 93 5.4.4 控製係統與MRobot通信 94 5.4.5 PC端控製MRobot 97 5.5 為 [1機1] 器人裝配攝像頭 99 5.5.1 usb_cam功能包 99 5.5.2 PC端驅動攝像頭 100 5.5.3 Raspberry Pi驅動攝像頭 102 5.6 為 [1機1] 器人裝配Kinect 104 5.6.1 freenect_camera功能包 104 5.6.2 PC端驅動Kinect 106 5.6.3 Raspberry Pi驅動Kinect 109 5.6.4 Kinect電源改造 109 5.7 為 [1機1] 器人裝配激光雷達 110 5.7.1 rplidar功能包 110 5.7.2 PC端驅動rplidar 111 5.7.3 Raspberry Pi驅動rplidar 113 5.8 本章小結 113 [0第0]6章 [1機1] 器人建模與仿真 114 6.1 統一 [1機1] 器人描述格式——URDF 114 6.1.1 標簽 114 6.1.2 標簽 115 6.1.3 標簽 116 6.1.4 標簽 116 6.2 創建 [1機1] 器人URDF模型 116 6.2.1 創建 [1機1] 器人描述功能包 116 6.2.2 創建URDF模型 117 6.2.3 URDF模型解析 120 6.2.4 在rviz中顯示模型 122 6.3 改進URDF模型 124 6.3.1 添加物理和碰撞屬性 124 6.3.2 使用xacro[0優0]化URDF 125 6.3.3 xacro文件引用 127 6.3.4 顯示[0優0]化後的模型 127 6.4 添加傳感器模型 128 6.4.1 添加攝像頭 128 6.4.2 添加Kinect 130 6.4.3 添加激光雷達 132 6.5 基於ArbotiX和rviz的仿真器 133 6.5.1 安裝ArbotiX 133 6.5.2 配置ArbotiX控製器 133 6.5.3 運行仿真環境 135 6.6 ros_control 136 6.6.1 ros_control框架 137 6.6.2 控製器 139 6.6.3 硬件接口 139 6.6.4 傳動係統 140 6.6.5 關節約束 140 6.6.6 控製器管理器 141 6.7 Gazebo仿真 142 6.7.1 [1機1] 器人模型添加Gazebo屬性 142 6.7.2 在Gazebo中顯示 [1機1] 器人模型 145 6.7.3 控製 [1機1] 器人在Gazebo中運動 147 6.7.4 攝像頭仿真 147 6.7.5 Kinect仿真 150 6.7.6 激光雷達仿真 153 6.8 本章小結 155 [0第0]7章 [1機1] 器視覺 156 7.1 ROS中的圖像數據 156 7.1.1 二維圖像數據 156 7.1.2 三維點雲數據 158 7.2 攝像頭標定 159 7.2.1 camera_calibration功能包 159 7.2.2 啓動標定程序 159 7.2.3 標定攝像頭 160 7.2.4 標定Kinect 162 7.2.5 加載標定參數的配置文件 162 7.3 OpenCV庫 164 7.3.1 安裝OpenCV 164 7.3.2 在ROS中使用OpenCV 164 7.4 人臉識彆 166 7.4.1 應用效果 167 7.4.2 源碼實現 168 7.5 物體跟蹤 170 7.5.1 應用效果 170 7.5.2 源碼實現 171 7.6 二維碼識彆 173 7.6.1 ar_track_alvar功能包 173 7.6.2 創建二維碼 174 7.6.3 攝像頭識彆二維碼 175 7.6.4 Kinect識彆二維碼 178 7.7 物體識彆 179 7.7.1 ORK功能包 179 7.7.2 建立物體模型庫 181 7.7.3 模型訓練 183 7.7.4 三維物體識彆 184 7.8 本章小結 185 [0第0]8章 [1機1] 器語音 186 8.1 讓 [1機1] 器人聽懂你說的話 187 8.1.1 pocketsphinx功能包 187 8.1.2 語音識彆測試 188 8.1.3 創建語音庫 190 8.1.4 創建launch文件 192 8.1.5 語音指令識彆 192 8.1.6 中文語音識彆 192 8.2 通過語音控製 [1機1] 器人 193 8.2.1 編寫語音控製節點 193 8.2.2 語音控製小烏龜運動 194 8.3 讓 [1機1] 器人說話 195 8.3.1 sound_play功能包 195 8.3.2 語音播放測試 195 8.4 人工智能標記語言 196 8.4.1 AIML中的標簽 196 8.4.2 Python中的AIML解析器 197 8.5 與 [1機1] 器人對話 198 8.5.1 語音識彆 199 8.5.2 智能匹配應答 201 8.5.3 文本轉語音 202 8.5.4 智能對話 203 8.6 讓 [1機1] 器人聽懂中文 204 8.6.1 下載科[0大0]訊飛SDK 204 8.6.2 測試SDK 206 8.6.3 語音聽寫 207 8.6.4 語音閤成 209 8.6.5 智能語音助手 211 8.7 本章小結 213 [0第0]9章 [1機1] 器人SLAM與自主導航 214 9.1 理論基礎 214 9.2 準備工作 216 9.2.1 傳感器信息 217 9.2.2 仿真平颱 219 9.2.3 真實 [1機1] 器人 222 9.3 gmapping 224 9.3.1 gmapping功能包 224 9.3.2 gmapping節點的配置與運行 227 9.3.3 在Gazebo中仿真SLAM 228 9.3.4 真實 [1機1] 器人SLAM 231 9.4 hector-slam 234 9.4.1 hector-slam功能包 234 9.4.2 hector_mapping節點的配置與運行 236 9.4.3 在Gazebo中仿真SLAM 237 9.4.4 真實 [1機1] 器人SLAM 238 9.5 cartographer 240 9.5.1 cartographer功能包 240 9.5.2 官方demo測試 241 9.5.3 cartographer節點的配置與運行 244 9.5.4 在Gazebo中仿真SLAM 246 9.5.5 真實 [1機1] 器人SLAM 247 9.6 rgbdslam 249 9.6.1 rgbdslam功能包 249 9.6.2 使用數據包實現SLAM 250 9.6.3 使用Kinect實現SLAM 252 9.7 ORB_SLAM 253 9.7.1 ORB_SLAM功能包 253 9.7.2 使用數據包實現單目SLAM 254 9.7.3 使用攝像頭實現單目SLAM 256 9.8 導航功能包 258 9.8.1 導航框架 258 9.8.2 move_base功能包 258 9.8.3 amcl功能包 260 9.8.4 代價地圖的配置 263 9.8.5 本地規劃器配置 266 9.9 在rviz中仿真 [1機1] 器人導航 267 9.9.1 創建launch文件 267 9.9.2 開始導航 268 9.9.3 自動導航 269 9.10 在Gazebo中仿真 [1機1] 器人導航 277 9.10.1 創建launch文件 277 9.10.2 運行效果 278 9.10.3 實時避障 279 9.11 真實 [1機1] 器人導航 280 9.11.1 創建launch文件 280 9.11.2 開始導航 282 9.12 自主探索SLAM 282 9.12.1 創建launch文件 282 9.12.2 通過rviz設置探索 目標 283 9.12.3 實現自主探索SLAM 284 9.13 本章小結 286 [0第0]10章 MoveIt! [1機1] 械臂控製 287 10.1 MoveIt!係統架構 288 10.1.1 運動組（move_group） 288 10.1.2 運動規劃器（motion_planner） 290 10.1.3 規劃場景 291 10.1.4 運動[0學0]求解器 291 10.1.5 碰撞檢測 291 10.2 如何使用MoveIt! 292 10.3 創建 [1機1] 械臂模型 292 10.3.1 聲明模型中的宏 292 10.3.2 創建六軸 [1機1] 械臂模型 294 10.3.3 加入Gazebo屬性 299 10.3.4 顯示 [1機1] 器人模型 300 10.4 使用Setup Assistant配置 [1機1] 械臂 302 10.4.1 加載 [1機1] 器人URDF模型 303 10.4.2 配置自碰撞矩陣 304 10.4.3 配置虛擬關節 304 10.4.4 創建規劃組 304 10.4.5 定義 [1機1] 器人位姿 307 10.4.6 配置終端夾爪 308 10.4.7 配置無用關節 309 10.4.8 設置作者信息 309 10.4.9 生成配置文件 309 10.5 啓動MoveIt! 310 10.5.1 拖動規劃 311 10.5.2 隨 [1機1] 目標規劃 311 10.5.3 初始位姿更新 313 10.5.4 碰撞檢測 314 10.6 配置文件 315 10.6.1 SRDF文件 315 10.6.2 fake_controllers.yaml 316 10.6.3 joint_limits.yaml 317 10.6.4 kinematics.yaml 317 10.6.5 ompl_planning.yaml 318 10.7 添加ArbotiX關節控製器 318 10.7.1 添加配置文件 318 10.7.2 運行ArbotiX節點 318 10.7.3 測試例程 319 10.7.4 運行效果 321 10.8 配置MoveIt!關節控製器 322 10.8.1 添加配置文件 323 10.8.2 啓動插件 324 10.9 MoveIt!編程[0學0]習 324 10.9.1 關節空間規劃 324 10.9.2 工作空間規劃 328 10.9.3 笛卡兒運動規劃 333 10.9.4 避障規劃 338 10.10 pick and place示例 345 10.10.1 應用效果 345 10.10.2 創建抓取的目標物體 346 10.10.3 設置目標物體的放置位置 346 10.10.4 生成抓取姿態 346 10.10.5 pick 348 10.10.6 place 348 10.11 Gazebo中的 [1機1] 械臂仿真 349 10.11.1 創建配置文件 350 10.11.2 創建launch文件 350 10.11.3 開始仿真 351 10.12 使用MoveIt!控製Gazebo中的 [1機1] 械臂 353 10.12.1 關節軌跡控製器 354 10.12.2 MoveIt!控製器 355 10.12.3 關節狀態控製器 356 10.12.4 運行效果 357 10.13 ROS-I 358 10.13.1 ROS-I的目標 359 10.13.2 ROS-I的安裝 359 10.13.3 ROS-I的架構 360 10.14 本章小結 362 [0第0]11章 ROS與 [1機1] 器[0學0]習 363 11.1 AlphaGo的[0大0]腦——Tensor-Flow 364 11.2 TensorFlow基礎 364 11.2.1 安裝TensorFlow 364 11.2.2 核心概念 366 11.2.3 個TensorFlow程序 367 11.3 綫性迴歸 369 11.3.1 理論基礎 369 11.3.2 創建數據集 371 11.3.3 使用TensorFlow解決綫性迴歸問題 372 11.4 手寫數字識彆 374 11.4.1 理論基礎 374 11.4.2 TensorFlow中的MNIST例程 377 11.4.3 基於ROS實現MNIST 381 11.5 物體識彆 384 11.5.1 安裝TensorFlow Object Detection API 385 11.5.2 基於ROS實現動態物體識彆 388 11.6 本章小結 390 [0第0]12章 ROS進階功能 391 12.1 action 391 12.1.1 什麼是action 391 12.1.2 action的工作 [1機1] 製 392 12.1.3 action的定義 392 12.1.4 實現action通信 393 12.2 plugin 396 12.2.1 工作原理 396 12.2.2 如何實現一個插件 396 12.2.3 創建基類 397 12.2.4 創建plugin類 398 12.2.5 注冊插件 399 12.2.6 編譯插件的動態鏈接庫 399 12.2.7 將插件加入ROS 399 12.2.8 調用插件 400 12.3 rviz plugin 401 12.3.1 速度控製插件 402 12.3.2 創建功能包 402 12.3.3 代碼實現 402 12.3.4 編譯插件 407 12.3.5 運行插件 408 12.4 動態配置參數 409 12.4.1 創建配置文件 410 12.4.2 創建服務器節點 412 12.4.3 參數動態配置 413 12.5 SMACH 414 12.5.1 什麼是SMACH 415 12.5.2 狀態 [1機1] “跑”起來 415 12.5.3 狀態 [1機1] 實現剖析 416 12.5.4 狀態間的數據傳遞 419 12.5.5 狀態 [1機1] 嵌套 421 12.5.6 多狀態並行 422 12.6 ROS-MATLAB 423 12.6.1 ROS-MATLAB是什麼 423 12.6.2 ROS-MATLAB可以做什麼 424 12.6.3 連接MATLAB和ROS 425 12.6.4 MATLAB可視化編程 428 12.6.5 創建可視化界麵 429 12.6.6 編輯控件的迴調函數 431 12.6.7 運行效果 434 12.7 Web GUI 435 12.7.1 ROS中的Web功能包 435 12.7.2 創建Web應用 436 12.7.3 使用Web瀏覽器控製 [1機1] 器人 439 12.8 本章小結 440 [0第0]13章 ROS [1機1] 器人實例 441 13.1 PR2 441 13.1.1 PR2功能包 442 13.1.2 Gazebo中的PR2 443 13.1.3 使用PR2實現SLAM 446 13.1.4 PR2 [1機1] 械臂的使用 448 13.2 TurtleBot 450 13.2.1 TurtleBot功能包 451 13.2.2 Gazebo中的TurtleBot 451 13.2.3 使用TurtleBot實現導航功能 453 13.2.4 嘗試TurtleBot 3 456 13.3 Universal Robots 457 13.3.1 Universal Robots功能包 458 13.3.2 Gazebo中的UR [1機1] 器人 459 13.3.3 使用MoveIt!控製UR [1機1] 器人 460 13.4 catvehicle 462 13.4.1 構建無人駕駛仿真係統 463 13.4.2 運行無人駕駛仿真器 465 13.4.3 控製無人駕駛汽車 466 13.4.4 實現無人駕駛汽車的SLAM功能 467 13.5 HRMRP 469 13.5.1 總體架構設計 469 13.5.2 SLAM與導航 471 13.5.3 多 [1機1] 器人擴展 472 13.6 Kungfu Arm 474 13.6.1 總體架構設計 474 13.6.2 具體層次功能 475 13.6.3 功夫茶應用展示 478 13.7 本章小結 478 [0第0]14章 ROS 2 479 14.1 ROS 1存在的問題 480 14.2 什麼是ROS 2 481 14.2.1 ROS 2的設計目標 481 14.2.2 ROS 2的係統架構 482 14.2.3 ROS 2的關鍵中間件——DDS 483 14.2.4 ROS 2的通信模型 483 14.2.5 ROS 2的編譯係統 485 14.3 在Ubuntu上安裝ROS 2 487 14.3.1 安裝步驟 487 14.3.2 運行talker和listener例程 488 14.4 在Windows上安裝ROS 2 489 14.4.1 安裝Chocolatey 489 14.4.2 安裝Python 490 14.4.3 安裝OpenSSL 490 14.4.4 安裝Visual StudioCommunity 2015 491 14.4.5 配置DDS 491 14.4.6 安裝OpenCV 492 14.4.7 安裝依賴包 492 14.4.8 下載並配置ROS 2 492 14.4.9 運行talker和listener例程 493 14.5 ROS 2中的話題通信 494 14.5.1 創建工作目錄和功能包 494 14.5.2 創建talker 495 14.5.3 創建listener 497 14.5.4 修改CMakeLists.txt 497 14.5.5 編譯並運行節點 498 14.6 自定義話題和服務 499 14.6.1 自定義話題 499 14.6.2 自定義服務 499 14.6.3 修改CMakeLists.txt和package.xml 499 14.6.4 編譯生成頭文件 499 14.7 ROS 2中的服務通信 500 14.7.1 創建Server 500 14.7.2 創建Client 501 14.7.3 修改CMakeLists.txt 503 14.7.4 編譯並運行節點 503 14.8 ROS 2與ROS 1的集成 504 14.8.1 ros1_bridge功能包 504 14.8.2 話題通信 504 14.8.3 服務通信 504 14.9 本章小結 505

《智能硬件開發：從原理到實戰》 內容簡介： 隨著物聯網（IoT）和人工智能（AI）技術的飛速發展，智能硬件正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵，從智能傢居、可穿戴設備到工業自動化、智慧城市，智能硬件已成為驅動社會變革和技術進步的核心力量。本書旨在為讀者提供一套係統、深入且極具實踐性的智能硬件開發指南，幫助您掌握從硬件原理、嵌入式係統到軟件開發、集成部署的全流程技術棧。 第一部分：智能硬件基礎原理與核心技術 本部分將帶領讀者走進智能硬件的“心髒”——微控製器（MCU）和微處理器（MPU）。我們將深入剖析各種主流MCU架構（如ARM Cortex-M係列）和MPU架構（如ARM Cortex-A係列）的內部工作原理，包括CPU的核心設計、內存管理單元（MMU）、總綫接口、中斷係統等。讀者將理解不同處理器的性能特點、功耗管理策略以及它們如何影響整個硬件係統的設計選擇。 此外，我們將詳細講解智能硬件中至關重要的傳感器技術。從基礎的溫度、濕度、光照傳感器，到更復雜的加速度計、陀螺儀、GPS、圖像傳感器、生物識彆傳感器等，我們將逐一介紹它們的物理原理、工作機製、接口協議（如I2C、SPI、UART）以及在實際應用中的選型考量。如何正確讀取傳感器數據、進行數據濾波和校準，將是本部分的核心學習內容。 通信模塊是連接智能硬件與外部世界的橋梁。本書將全麵介紹各類無綫通信技術，包括低功耗藍牙（BLE）、Wi-Fi（802.11係列）、Zigbee、LoRa、NB-IoT、4G/5G等。我們將深入探討它們的通信協議、工作頻段、傳輸速率、功耗特性和應用場景。讀者將學會如何根據項目需求選擇最閤適的通信方式，並掌握相關的硬件模塊選型和驅動開發。 電源管理是智能硬件設計中不可忽視的關鍵環節，尤其對於電池供電設備而言。本部分將深入講解電源管理單元（PMU）的設計，包括穩壓器（LDO、DC-DC）、充電管理、電池電量監測以及低功耗休眠模式的實現。我們將探討如何優化電源效率，延長設備續航時間，並講解在不同工作狀態下的功耗分析方法。 第二部分：嵌入式係統開發與軟件工程 在掌握瞭硬件基礎之後，本部分將聚焦於嵌入式係統的開發。我們將從操作係統（OS）的選擇和原理入手，重點介紹實時操作係統（RTOS），如FreeRTOS、RT-Thread等。讀者將學習RTOS的任務管理、進程間通信（IPC）、同步機製、內存管理以及中斷處理等核心概念，並理解RTOS如何在資源受限的嵌入式環境中實現高效的多任務並發。 對於需要更強大處理能力的設備，我們將介紹Linux在嵌入式領域的應用。讀者將瞭解嵌入式Linux的構建流程、根文件係統、設備驅動模型以及用戶空間應用程序的開發。我們將演示如何裁剪Linux內核，優化係統性能，並介紹交叉編譯工具鏈的使用。 驅動程序開發是連接硬件與上層軟件的關鍵。本書將詳細講解Linux設備驅動模型，並以字符設備、塊設備、網絡設備驅動為例，帶領讀者一步步實現從簡單到復雜的驅動程序。我們將講解內核API的使用，如何處理中斷、DMA，以及如何通過sysfs和procfs暴露設備信息。 中間件和框架是提升開發效率、降低復雜性的重要工具。我們將介紹MQTT、CoAP等物聯網通信協議的實現，以及如何在嵌入式設備上部署和使用這些協議。此外，還將探討常見的中間件技術，如數據采集、遠程配置、OTA（Over-The-Air）升級等，並提供相關的開發示例。 第三部分：智能硬件應用開發與生態構建 本部分將帶領讀者將理論知識轉化為實際應用。我們將以智能傢居為例，演示如何設計和開發一個具備遠程控製、狀態監測、自動化聯動功能的智能燈泡。讀者將學習如何編寫MCU端的固件，實現對LED的控製、傳感器的讀取和網絡通信。 接著，我們將進一步擴展到雲平颱集成。讀者將學習如何將智能硬件連接到主流的雲平颱（如阿裏雲、AWS IoT、Azure IoT），包括設備注冊、數據上報、遠程指令下發等。我們將介紹雲平颱提供的SDK和API，以及如何構建端到端的智能硬件應用。 安全性是智能硬件發展中不可忽視的挑戰。本部分將深入探討智能硬件的安全防護措施，包括固件加密、通信加密（TLS/SSL）、身份認證、訪問控製以及防止物理攻擊的策略。我們將強調安全設計的重要性，並提供實踐性的安全加固建議。 最後，我們將探討智能硬件的生態構建與未來趨勢。讀者將瞭解如何構建自己的智能硬件産品綫，如何進行産品的迭代升級，以及如何參與到更廣泛的智能硬件生態係統中。我們將展望AIoT（人工智能與物聯網的融閤）、邊緣計算、可信計算等前沿技術在智能硬件領域的應用前景，為讀者的長期發展指明方嚮。 學習目標： 掌握核心硬件知識： 深入理解微控製器、微處理器、各類傳感器和通信模塊的工作原理和選型。 精通嵌入式係統開發： 熟練運用RTOS和嵌入式Linux進行軟件開發，掌握驅動程序編寫。 構建完整的智能應用： 能夠設計、開發並部署端到端的智能硬件解決方案，實現設備互聯互通。 提升開發效率與安全性： 學習使用中間件和框架，並掌握智能硬件的安全防護策略。 洞悉行業發展趨勢： 瞭解AIoT、邊緣計算等前沿技術，為未來的技術發展做好準備。 適用人群： 對智能硬件開發感興趣的在校學生和初學者。 希望提升嵌入式開發技能的軟件工程師。 從事電子工程、通信工程、計算機科學等相關專業的工程師。 産品經理、項目經理等需要瞭解智能硬件技術原理的管理人員。 所有渴望掌握下一代技術，創造智能未來的技術愛好者。 本書內容詳實，案例豐富，理論與實踐相結閤，旨在幫助讀者構建堅實的智能硬件開發能力，成為一名優秀的智能硬件工程師，參與到這場波瀾壯闊的智能革命之中。

評分☆☆☆☆☆

這本書籍，在我初次翻閱時，就立刻被它嚴謹的學術風格和深入淺齣的講解方式所吸引。書中的每一個概念，都仿佛經過瞭細緻的打磨，從最基礎的原理齣發，層層遞進，直至復雜的技術實現。我特彆欣賞作者在闡述核心理論時所采用的類比和圖示，這使得一些原本枯燥晦澀的概念變得生動易懂。例如，在介紹機器人控製係統時，作者並沒有僅僅停留在數學模型的推導，而是通過一個生動的比喻，將PID控製器的工作原理描繪得淋灕盡緻，讓我這個初學者也能快速掌握其精髓。更重要的是，書中提供的豐富案例研究，不僅僅是理論的簡單復現，而是將理論知識與實際應用緊密結閤，展現瞭如何將抽象的概念轉化為可執行的代碼，並最終應用於真實的機器人項目中。這種理論與實踐的深度融閤，是我在其他同類書籍中很少見到的。它不僅僅是一本教程，更像是一位經驗豐富的導師，引導著我一步步探索機器人開發的奧秘，不斷挑戰自己的認知邊界。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀過程中，我最大的感受是這本書的“前瞻性”。它不僅僅停留在當前主流的ROS版本和技術上，更對未來機器人技術的發展趨勢進行瞭深入的探討。書中對一些新興的機器人感知技術、決策算法以及人機交互方式的介紹，讓我對這個領域未來的發展充滿瞭期待。作者的視角非常開闊，能夠將ROS這樣一個具體的開發框架，置於整個機器人技術發展的宏大敘事中去審視，這使得本書的價值遠超一本單純的技術手冊。它提供瞭一種思考問題的方式，一種看待技術演進的視角。例如，在討論SLAM（同步定位與地圖構建）技術時，作者不僅詳細介紹瞭現有的主流算法，還分析瞭不同算法的優缺點以及它們在不同應用場景下的適用性，並且對未來SLAM技術的發展方嚮做齣瞭預測，這讓我受益匪淺。這種宏觀的視野，對於理解技術背後的邏輯和驅動力至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的亮點在於它對“解決問題”的強調。作者並沒有把重點放在枯燥的理論知識點上，而是通過大量的實際問題和場景，來驅動知識的學習和掌握。書中提齣的每一個挑戰，都緊密貼閤瞭機器人開發中的實際痛點，而作者提供的解決方案，則充滿瞭智慧和創造力。我特彆喜歡書中關於機器人導航和路徑規劃的章節，作者通過一個又一個的實際案例，展示瞭如何從零開始構建一個能夠自主導航的機器人係統。從傳感器數據處理，到地圖構建，再到路徑規劃和運動控製，每一個環節都被分解得非常清晰，並且提供瞭可操作的代碼和詳細的解釋。這種“以問題為導嚮”的學習方法，讓我不僅學到瞭技術，更學會瞭如何運用技術去解決實際問題，這對於我今後的機器人開發工作非常有指導意義。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書的設計感也同樣令人印象深刻。從封麵到內頁的排版，都透露著一種專業和用心。清晰的章節劃分，閤理的段落布局，以及恰到好處的留白，都讓閱讀過程變得更加愉悅和高效。我尤其喜歡書中大量的代碼示例，它們不僅得到瞭詳盡的解釋，還配有相應的圖示來展示代碼的執行流程和結果。這些示例代碼的質量很高，可以直接復製粘貼並運行，大大降低瞭學習門檻。對於我這樣時間有限的開發者來說，能夠快速上手並看到實際效果，無疑是最大的鼓勵。書中還穿插瞭一些“小貼士”和“進階提示”，這些細節的加入，讓這本書在知識深度之外，還增添瞭一份人文關懷，仿佛作者在默默地指導我如何更有效地學習和實踐。此外，附錄中的一些資源鏈接和術語解釋，也為我後續的深入研究提供瞭寶貴的綫索，讓我對整個機器人開發生態有瞭更全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對機器人領域充滿好奇的學習者，我發現這本書提供瞭一個極佳的入門和進階平颱。它將復雜的機器人係統分解成瞭一係列易於理解的模塊，並逐步引導讀者進行實踐。書中對ROS核心組件的講解非常到位，從通信機製到服務、動作等，都給齣瞭清晰的解釋和示例。更重要的是，作者並沒有止步於ROS的基礎知識，而是深入探討瞭如何利用ROS進行更復雜的機器人應用開發，例如多機器人協同、自主避障等。我印象最深刻的是書中關於機器人仿真環境的介紹，它讓我能夠在一個安全可控的環境中進行大量的實驗和測試，這極大地提高瞭我的學習效率，並避免瞭在真實硬件上操作可能帶來的風險。這本書就像一位耐心的嚮導，帶領我在這充滿魅力的機器人世界裏，一步步探索，不斷前行。