ROS機器人開發實用案例分析+ROS機器人開發實踐+ROS機器人項目開發11例 3本 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

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店鋪： 曠氏文豪圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111598176

商品編碼：29199517729

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9787111598176 ROS機器人項目開發11例 定價：69.00元

9787111598237 ROS機器人開發實踐 定價：99

9787111593720 ROS機器人開發 實用案例分析 定價：79.00元

書名：ROS機器人項目開發11例

定價：69.00元

ISBN：9787111598176

齣版社：機械工業齣版社

版次：1-1

頁數：284

字數：210

本書的基本目標是通過項目實踐講解ROS,探討具有ROS接口的各種新技術。例如，你將看到如何構建自動駕駛汽車的原型，如何使用ROS構建深度學習的應用程序，以及如何在ROS中構

建虛擬現實（VR）應用程序。此外，還將介紹使用ROS及其庫的大約多個項目和應用程序。

Contents 

譯者序

推薦序一

推薦序二

作者簡介

審校者簡介

前言

緻謝

1章 入門ROS機器人應用程序開發 1

1.1 ROS入門 2

1.1.1 ROS發行版 2

1.1.2 支持ROS的操作係統 3

1.1.3支持ROS的機器人和傳感器 4

1.1.4為什麼選擇ROS 5

1.2 ROS基礎 6

1.2.1文件係統級 7

1.2.2計算圖級 8

1.2.3ROS社區級 9

1.2.4ROS通信 9

1.3ROS客戶端庫 10

1.4ROS工具 11

1.4.1Rviz（ROS可視化） 11

1.4.2rqt_plot 11

1.4.3rqt_graph 12

1.5ROS仿真器 13

1.6在Ubuntu 16.04 LTS上安裝ROS Kinetic 13

1.7在VirtualBox上設置ROS 17

1.8設置ROS工作區 19

1.9ROS在工業和研究中的機遇 20

1.10 問題 22

1.11 本章總結 22

2章 使用ROS、OpenCV和Dynamixel伺服舵機進行人臉檢測與跟蹤 23

2.1項目概述 23

2.2硬件和軟件需求 24

2.3ROS與Dynamixel伺服舵機的接口 33

2.4創建人臉跟蹤ROS包 34

2.5人臉跟蹤功能包的工作原理 36

2.5.1理解人臉跟蹤代碼 38

2.5.2理解CMakeLists.txt 41

2.5.3track.yaml文件 43

2.5.4啓動文件 43

2.5.5運行人臉跟蹤器節點 44

2.5.6face_tracker_control功能包 45

2.5.7 雲颱控製器配置文件 46

2.5.8舵機參數配置文件 47

2.5.9人臉跟蹤控製器節點 47

2.5.10 創建CMakeLists.txt 49

2.5.11 測試人臉跟蹤控製功能包 49

2.5.12 集成所有節點 51

2.5.13 固定支架並安裝電路 51

2.5.14 終測試 52

2.6 問題 52

2.7 本章總結 53

3章 在ROS中構建一個像Siri的聊天機器人 54

3.1人機交互機器人 54

3.2構建人機交互機器人 55

3.3預備條件 56

3.4AIML入門 57

3.4.1AIML標簽 57

3.4.2PyAIML解釋器 58

3.4.3在Ubuntu 16.04 LTS上安裝PyAIML 59

3.4.4使用PyAIML 59

3.4.5加載多個AIML文件 60

3.4.6在ROS中創建AIML機器人 62

3.4.7AIML ROS功能包 62

3.5 問題 70

3.6 本章總結 70

4章 使用ROS控製嵌入式電路闆 71

4.1主流嵌入式電路闆入門 71

4.1.1如何選擇Arduino開發闆 71

4.1.2Raspberry Pi（樹莓派）介紹 74

4.1.3Odroid開發闆 76

4.2Arduino與ROS的接口 76

4.2.1使用Arduino和ROS監控光綫亮度 79

4.2.2在PC上運行ROS串行服務器 81

4.2.3通過mbed連接STM32開發闆和ROS 82

4.2.4使用Energia連接ROS與Tiva C Launchpad闆 85

4.3在Raspberry Pi和Odroid上運行ROS 87

4.3.1將Raspberry Pi和Odroid連接到PC 88

4.3.2ROS控製GPIO引腳 90

4.4 問題 94

4.5 本章總結 95

5章 使用手勢遠程操作機器人 96

5.1使用鍵盤遙控ROS龜 97

5.2使用手勢進行遙控 98

5.3項目配置 100

5.4MPU-9250、Arduino和ROS連接 101

5.5在Rviz中可視化IMU TF 106

5.6將IMU數據轉換為twist消息 107

5.7集成和終運行 109

5.8使用Android手機進行遙控 111

5.9 問題 113

5.10 本章總結 113

6章 物體檢測和識彆 114

6.1物體檢測和識彆的快速入門 114

6.2ROS中的find_object_2d包 116

6.2.1安裝find_object_2d包 116

6.2.2運行find_object_2d節點檢測網絡攝像頭圖像中的物體 117

6.2.3使用深度傳感器運行find_object_2d節點 121

6.33D物體識彆快速入門 124

6.4ROS中3D物體識彆包的介紹 125

6.5從3D網格中檢測和識彆物體 127

6.5.1使用物體的3D模型進行訓練 127

6.5.2使用捕獲的3D模型進行訓練 129

6.6識彆物體 132

6.7 問題 135

6.8 本章總結 135

7章 使用ROS和TensorFlow進行深度學習 136

7.1深度學習及其應用簡介 136

7.2深度學習機器人 137

7.3深度學習庫 138

7.4TensorFlow入門 139

7.4.1在Ubuntu 16.04 LTS上安裝TensorFlow 139

7.4.2TensorFlow的概念 141

7.4.3在TensorFlow中編寫我們的一個程序 143

7.5使用ROS和TensorFlow進行圖像識彆 146

7.5.1前提條件 147

7.5.2ROS圖像識彆節點 147

7.6scikit-learn介紹 150

7.7SVM及其在機器人中的應用 151

7.8 問題 154

7.9 本章總結 154

8章 在MATLAB和Android上運行ROS 156

8.1ROS-MATLAB接口入門 156

8.2在MATLAB中設置機器人工具箱 157

8.2.1MATLAB中的基本ROS功能 157

8.2.2列齣ROS節點、主題和消息 158

8.3MATLAB與ROS網絡通信 160

8.4利用MATLAB控製ROS機器人 163

8.4.1設計MATLAB GUI應用程序 164

8.4.2解釋迴調 166

8.4.3運行應用程序 168

8.5Android及其ROS接口入門 169

8.5.1安裝rosjava 170

8.5.2通過Ubuntu軟件包管理器安裝android-sdk 172

8.6安裝ROS-Android接口 174

8.7使用ROS-Android應用程序 175

8.8代碼演練 180

8.9使用ROS-Android接口創建基本應用程序 182

8.10 問題 183

8.11 本章總結 184

9章 構建自主移動機器人 185

9.1機器人規格和設計概述 185

9.2設計和選擇機器人的電動機和輪子 186

9.2.1計算電動機扭矩 186

9.2.2電動機轉速的計算 186

9.2.3設計總結 187

9.3構建機器人本體的2D和3D模型 187

9.3.1底盤 187

9.3.2連接杆和空心管設計 188

9.3.3電動機、輪子和電動機夾具設計 189

9.3.4腳輪設計 189

9.3.5中層闆和頂層闆設計 189

9.3.6頂層闆 190

9.3.7機器人的3D建模 191

9.4在Gazebo中進行機器人模型仿真 192

9.5差速驅動機器人的數學模型 192

9.6設計和建造實際的機器人 200

9.6.1電動機和電動機驅動 201

9.6.2電動機編碼器 201

9.6.3Tiva C Launchpad 201

9.6.4聲波傳感器 201

9.6.5OpenNI深度傳感器 201

9.6.6英特爾NUC 201

9.6.7使用Launchpad將傳感器

和電動機連接起來 201

9.6.8Tiva C Launchpad編程 202

9.7連接機器人硬件與ROS 205

9.8在Chefbot中進行地圖構建和定位 208

9.9 問題 210

9.10 本章總結 210

10章 使用ROS創建自動駕駛汽車 211

10.1 自動駕駛汽車入門 211

10.2 典型自動駕駛汽車的功能框圖 214

10.2.1 自動駕駛汽車的軟件框圖 218

10.2.2 在ROS中仿真和連接自動駕駛汽車傳感器 219

10.3 在Gazebo中仿真一輛帶有傳感器的自動駕駛汽車 235

10.3.1 安裝預備條件 235

10.3.2 可視化

書名：ROS機器人開發實踐

定價：99

作者：鬍春旭   

齣版社：機械工業齣版社

ISBN：9787111598237

上架時間：2018-5-15

齣版日期：2018 年5月

開本：16開

版次：1-1

本書在介紹ROS總體框架和理論要點的基礎上，講解ROS的通信機製、常用組件和進階功能；同時以實踐為主，講解機器視覺、機器聽覺、SLAM與導航、機械臂控製、機器學習等多種

ROS應用的主要原理和實現方法；並分析基於ROS的機器人係統設計方法和典型實例；後論述ROS2的框架特點和使用方法，剖析ROS的發展方嚮。

前言

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

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的通信機製 17

2.5.1　話題通信機製 18

2.5.2　服務通信機製 19

2.5.3　參數管理機製 20

2.6　話題與服務的區彆 20

2.7　本章小結 21

3章　ROS基礎 22

3.1　一個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中的命名空間 52

3.8.1　有效的命名 52

3.8.2　命名解析 53

3.8.3　命名重映射 54

3.9　分布式多機通信 54

3.9.1　設置IP地址 55

3.9.2　設置ROS_MASTER_URI 56

3.9.3　多機通信測試 56

3.10　本章小結 57

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　重映射機製 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　插件擴展機製 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

5章　機器人平颱搭建 85

5.1　機器人的定義 85

5.2　機器人的組成 86

5.2.1　執行機構 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　機器人係統搭建 88

5.3.1　MRobot 88

5.3.2　執行機構的實現 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　為機器人裝配攝像頭 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　為機器人裝配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　為機器人裝配激光雷達 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

6章　機器人建模與仿真 114

6.1　統一機器人描述格式——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　創建機器人URDF模型 116

6.2.1　創建機器人描述功能包 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優化URDF 125

6.3.3　xacro文件引用 127

6.3.4　顯示優化後的模型 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　機器人模型添加Gazebo屬性 142

6.7.2　在Gazebo中顯示機器人模型 145

6.7.3　控製機器人在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

7章　機器視覺 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..........

書名: ros機器人開發：實用案例分析

定價: 79元

作者: （美）卡羅爾·費爾柴爾德（Carol Fairchild）;（美）托馬斯L.哈曼（Thomas L. Harman）

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期:  2018-04-01

ISBN: 9787111593720

開本：16開

頁數: 303

版次: 1-1

本書基於ROS的機器人開發技術進行瞭全麵綜閤的介紹，不僅涵蓋ROS框架的基礎知識，還詳細描述模擬機器人模型的構建方法和真實機器人操控。本書循序漸進地以實例形式講解移動機器人、飛行機器人、機器人手臂等各類機器人的ROS實現。通過控製這些機器人，無論是模擬還是在現實中，你都可以使用ROS控製來驅動、移動機器人，甚至是讓機器人飛行。 

譯者序

作者簡介

前言 

1章 ROS初體驗1

1.1 ROS的用途以及學習ROS的好處1

1.2 哪些機器人采用瞭ROS2

1.3 安裝並啓動ROS4

1.3.1 配置Ubuntu係統的軟件源4

1.3.2 設置Ubuntu係統軟件源列錶5

1.3.3 設置Ubuntu係統密鑰5

1.3.4 安裝ROS Indigo5

1.3.5 初始化rosdep6

1.3.6 環境設置6

1.3.7 安裝rosinstall7

1.3.8 故障排除—ROS環境測試7

1.4 生成個catkin工作空間7

1.5 ROS的功能包與清單8

1.5.1 ROS清單9

1.5.2 探索ROS功能包9

1.6 ROS節點與ROS節點管理器11

1.6.1 ROS節點11

1.6.2 ROS節點管理器12

1.6.3 確定節點和主題的ROS命令14

1.7 個ROS機器人模擬程序—Turtlesim15

1.7.1 啓動Turtlesim節點15

1.7.2 Turtlesim節點16

1.7.3 Turtlesim主題與消息18

1.7.4 Turtlesim的參數服務器20

1.7.5 移動烏龜的ROS服務22

1.8 ROS命令小結23

1.9 本章小結24

2章 構建個模擬的兩輪ROS機器人25

2.1 rviz25

2.1.1 安裝和啓動rviz26

2.1.2 使用rviz27

2.2 生成並構建ROS功能包29

2.3 構建差分驅動的機器人URDF30

2.3.1 生成機器人底座31

2.3.2 使用roslaunch32

2.3.3 添加輪子35

2.3.4 添加小腳輪37

2.3.5 添加顔色38

2.3.6 添加碰撞屬性40

2.3.7 移動輪子41

2.3.8 tf和robot_state_publisher簡介42

2.3.9 添加物理學屬性42

2.3.10 試用URDF工具43

2.4 Gazebo45

2.4.1 安裝並啓動Gazebo45

... ...

智能臂與視覺引導抓取係統：麵嚮工業自動化與服務機器人 引言 隨著人工智能技術的飛速發展，機器人已不再是科幻電影中的遙遠想象，而是深度融入我們生活的現實。特彆是在工業自動化和服務機器人領域，對機器人自主感知、決策和執行能力的需求日益增長。其中，機械臂作為機器人執行任務的核心部件，其靈活性、精準度以及與環境的交互能力至關重要。而視覺引導抓取係統，則賦予瞭機械臂“看”和“認”的能力，使其能夠根據物體的位置、姿態和形狀進行精確的抓取，極大地拓展瞭機器人的應用場景。 本書聚焦於如何構建一個集成瞭視覺感知與機械臂控製的智能抓取係統。我們將從理論基礎齣發，逐步深入到實際的係統設計、開發與部署，通過詳實的案例分析和代碼實現，帶領讀者掌握一套完整的開發流程。本書旨在為希望在機器人領域深耕的開發者、研究人員以及愛好者提供一套可操作、可藉鑒的解決方案，幫助他們理解並實現復雜且實用的機器人抓取任務。 第一章：機器視覺基礎與目標檢測 在構建視覺引導抓取係統之前，紮實的機器視覺基礎是必不可少的。本章將係統性地介紹機器視覺的核心概念，包括圖像的獲取、預處理、特徵提取等基礎知識。我們不會停留在理論層麵，而是會結閤實際應用，講解如何通過調整相機參數、進行降噪、濾波等操作，以獲得高質量的圖像數據。 隨後，我們將重點深入探討目標檢測技術。目標檢測是視覺引導抓取係統的“眼睛”，它能夠識彆齣圖像中的特定物體，並給齣其位置和邊界框。本書將介紹幾種主流的目標檢測算法，包括傳統的基於特徵的方法（如SIFT、HOG）以及當前最先進的深度學習方法（如YOLO係列、Faster R-CNN）。我們將詳細分析這些算法的原理、優缺點，並提供相應的代碼示例，演示如何在ROS環境中集成這些檢測器，實現對不同類型物體的實時檢測。此外，本章還將討論數據增強、模型訓練與評估等關鍵環節，確保檢測模型的魯棒性和準確性。 第二章：三維感知與深度信息獲取 僅僅識彆齣物體還不夠，要實現精確抓取，我們還需要知道物體在三維空間中的精確位置和姿態。本章將聚焦於三維感知技術，講解如何從二維圖像中恢復齣三維信息。我們將介紹兩種主要的深度信息獲取方式： 立體視覺（Stereo Vision）: 通過兩颱或多颱已知相對位置的相機，利用視差原理計算齣場景的深度圖。本章將詳細闡述立體匹配算法，包括局部匹配和全局匹配方法，並提供ROS下的實現示例，演示如何搭建立體視覺係統，獲取稠密的深度信息。 深度相機（Depth Camera）: 如Intel RealSense、Azure Kinect等深度相機，可以直接獲取場景的深度圖。我們將介紹這些深度相機的原理、工作方式，以及如何利用ROS提供的驅動程序，方便地獲取深度圖像和點雲數據。 在獲取深度信息後，本章還將講解如何從深度圖或點雲數據中提取物體的三維位姿。這包括點雲濾波、分割，以及使用PCL（Point Cloud Library）等工具進行特徵提取和配準。我們將演示如何將目標檢測得到的二維邊界框與深度信息關聯起來，從而獲得目標在三維空間中的精確位姿。 第三章：ROS機器人操作係統與通信機製 ROS（Robot Operating System）是當前機器人開發領域最主流的開源框架之一。本書將以ROS為核心，貫穿整個開發過程。本章將詳細介紹ROS的基本概念，包括節點（Nodes）、主題（Topics）、服務（Services）和動作（Actions）等通信機製。我們將深入講解ROS的消息傳遞機製，如何創建自定義消息類型，以及如何通過ROS的工具（如rostopic, rosservice, rosaction）來調試和管理通信。 此外，本章還將介紹ROS的工作空間（Workspace）的組織結構、包（Package）的創建與管理，以及如何利用ROS的構建係統（catkin/colcon）進行代碼編譯和部署。對於熟悉ROS的讀者，本章將側重於介紹一些高級特性，如參數服務器（Parameter Server）、TF變換（Transformations）以及ROS的診斷與日誌係統，這些都將是構建復雜機器人係統不可或缺的工具。 第四章：機械臂控製與運動規劃 機械臂的精確控製是實現抓取任務的關鍵。本章將深入探討機械臂的運動學與動力學，以及如何在ROS中對其進行控製。我們將介紹正運動學和逆運動學，以及如何使用ROS MoveIt!等運動規劃框架來實現機械臂的關節空間和笛卡爾空間控製。 MoveIt!是一個功能強大的ROS運動規劃框架，它集成瞭碰撞檢測、運動規劃算法、軌跡生成等功能。本章將詳細講解如何為特定的機械臂配置MoveIt!，包括URDF模型（Unified Robot Description Format）的創建與加載、碰撞模型的定義、運動學求解器（IK Solver）的配置，以及運動規劃器的選擇與調優。我們將通過實際的示例，演示如何讓機械臂在避開障礙物的情況下，精確地移動到目標位置，為抓取做好準備。 第五章：視覺引導抓取策略與實現 在掌握瞭機器視覺、三維感知、ROS通信以及機械臂控製的基礎後，本章將整閤這些技術，重點講解視覺引導抓取策略的實現。我們將分析不同類型的抓取任務，例如： 固定姿態抓取: 目標物體的姿態已知或易於判斷，可以預設固定的抓取點和路徑。 未知姿態抓取: 目標物體的姿態在三維空間中未知，需要通過視覺和觸覺信息來估計。 錶麵抓取: 目標物體錶麵平坦，可以直接抓取。 邊緣/角點抓取: 目標物體存在明顯的邊緣或角點，適閤作為抓取點。 我們將詳細介紹如何結閤上一章中學習到的目標檢測結果和三維位姿信息，來製定具體的抓取策略。這包括： 抓取點計算: 如何根據物體的幾何模型和已知的抓取姿態，計算齣機械臂末端執行器（如夾爪）的精確抓取位姿。 軌跡生成與執行: 如何規劃機械臂從當前位置到抓取位姿的平滑、安全且高效的運動軌跡，並調用ROS MoveIt!進行執行。 失敗案例分析與魯棒性提升: 討論在實際抓取過程中可能遇到的問題，如抓取失敗、視覺信息不準確等，並提齣相應的解決方案，如多次嘗試、調整抓取策略、引入觸覺反饋等。 本章還將提供一個完整的ROS package，演示如何將所有模塊整閤起來，實現一個端到端的視覺引導抓取係統，能夠自動檢測目標物體，計算抓取位姿，並控製機械臂完成抓取。 第六章：集成案例分析：工業自動化中的零件抓取與碼垛 本章將通過一個典型的工業自動化應用場景——零件抓取與碼垛，來深入分析如何將本書所介紹的技術進行集成應用。我們將模擬一個生産綫上的場景，其中需要機械臂從傳送帶上抓取隨機擺放的零件，並按照預定的模式進行碼垛。 我們將詳細講解： 環境建模與障礙物規避: 如何利用深度相機建立工作空間的點雲地圖，識彆齣傳送帶、待抓取的零件以及已碼垛的零件，並規劃機械臂的安全運動路徑，避免碰撞。 零件識彆與姿態估計: 如何訓練並部署一個高效的目標檢測模型，識彆齣不同種類的零件，並結閤深度信息，精確估計齣每個零件在三維空間中的位置和姿態。 抓取點選擇與優化: 如何根據零件的形狀和碼垛的要求，動態選擇最佳的抓取點和抓取姿態，以保證抓取的成功率和碼垛的穩定性。 碼垛路徑規劃: 如何根據預設的碼垛模闆，規劃機械臂將抓取的零件放置到指定位置的路徑。 係統集成與調試: 如何將各個ROS節點（視覺節點、運動規劃節點、控製節點等）進行有效地組織和通信，並進行係統的聯調和優化。 通過這個具體的案例，讀者將能夠更深刻地理解前麵章節所介紹的理論和技術是如何在實際項目中落地應用的，並學習到解決實際工程問題的思路和方法。 第七章：集成案例分析：服務機器人中的物品抓取與交互 除瞭工業自動化，服務機器人也是視覺引導抓取的重要應用領域。本章將以服務機器人為例，探討如何在更復雜的、動態變化的環境中實現物品抓取和人機交互。我們將聚焦於傢庭服務、物流配送等場景。 我們將詳細分析： 動態環境感知: 服務機器人需要在人員走動、物品擺放不規則的動態環境中工作。本章將介紹如何利用ROS的SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）技術，構建實時的環境地圖，並結閤動態物體跟蹤，實現對環境的準確感知。 通用物品抓取: 服務機器人需要抓取種類繁多的物品，並且物品的形狀、大小、材質各不相同。我們將討論如何利用更通用的視覺特徵和抓取策略，以及如何通過機器學習的方法，讓機器人學習更靈活的抓取能力。 人機協作與安全抓取: 在服務機器人場景中，與人之間的安全交互至關重要。我們將討論如何利用視覺傳感器監測人員的活動範圍，並設計安全的抓取策略，避免對人員造成傷害。 任務導嚮的抓取: 服務機器人通常需要完成特定的任務，例如“幫我拿一下桌子上的杯子”。本章將討論如何將自然語言指令或高層任務規劃，轉化為具體的抓取動作。 長期部署與係統維護: 服務機器人需要在真實環境中長期運行，因此係統的穩定性和可維護性至關重要。我們將討論一些在實際部署中需要考慮的問題，如傳感器標定、係統更新、故障診斷與恢復等。 通過這個案例，讀者將能夠瞭解到視覺引導抓取技術在服務機器人領域的更廣闊的應用前景，以及在設計和實現這類係統時需要麵對的挑戰和解決方案。 結論 本書通過理論講解、技術分析和詳實的案例實踐，為讀者提供瞭一套完整的ROS機器人視覺引導抓取係統的開發指南。我們從基礎的機器視覺和ROS通信入手，逐步深入到三維感知、機械臂控製，最終通過工業自動化和傢庭服務兩個具體的應用案例，展示瞭如何將各項技術融會貫通，構建齣功能強大、實用可靠的機器人係統。 本書內容豐富，理論與實踐相結閤，旨在幫助讀者紮實掌握機器人開發的核心技術，激發創新思維，為他們在智能機器人領域的發展奠定堅實的基礎。無論您是初學者還是有經驗的開發者，都將從本書中獲益匪淺，踏上激動人心的機器人開發之旅。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象最深刻的是，這套書在講解ROS機器人開發的時候，非常注重“從無到有”的係統性。我之前接觸過一些零散的ROS教程，但總覺得它們缺乏一個完整的項目開發脈絡。而這套書，通過“實用案例分析”和“項目開發11例”這兩部分，將ROS的各個模塊巧妙地串聯起來，形成瞭一個完整的開發流程。從搭建ROS開發環境，到學習ROS的核心概念，再到利用ROS進行機器人仿真和實際硬件控製，每一個環節都安排得非常閤理。我特彆喜歡它在講解自主導航模塊時，不僅僅是告訴你如何配置導航堆棧，還深入剖析瞭地圖構建、路徑規劃、避障等算法的原理和實現方式，並且給齣瞭非常具體的參數調整建議。這讓我能夠理解“為什麼”要這樣做，而不僅僅是“怎麼”做。此外，書中對於一些常見ROS開發問題的分析和解決思路，也給瞭我很大的啓發，讓我在遇到問題時，能夠更快地找到解決方案。總的來說，這套書的優點在於它的內容非常全麵，案例非常貼閤實際，並且講解清晰易懂，能夠幫助讀者快速地掌握ROS機器人開發的各項技能，並且能夠獨立地完成一些中小型機器人項目。

評分☆☆☆☆☆

讀完這套書，我最大的體會就是，它真的把ROS的“實戰”二字貫徹到底瞭。我是一個有一定編程基礎，但對機器人領域還不太熟悉的開發者，在接觸ROS之前，覺得它可能是一堆枯燥的API和概念。但這本書完全顛覆瞭我的想法。它不是那種隻會講理論的書，而是從頭到尾都在教你怎麼“做”。從ROS的安裝配置，到如何利用ROS的通信機製實現節點間的交互，再到如何為不同硬件編寫驅動，每一個環節都非常接地氣。我特彆欣賞它在講解各個ROS功能包時，都會配上相應的硬件平颱和實際應用場景，比如在講到導航模塊時，它會模擬一個在復雜環境中移動的機器人，然後一步步演示如何配置和調優導航參數，如何處理避障問題。這讓我感覺我不是在看書，而是在跟著一個經驗豐富的工程師一起做項目。書中的案例設計也很有代錶性，涵蓋瞭從基礎的傳感器數據獲取，到復雜的運動控製和任務規劃，能夠讓你循序漸進地掌握ROS開發的技能。我甚至嘗試著根據書中的思路，修改一些代碼，加入一些自己的想法，這讓我對ROS的理解更加深刻。而且，書的語言風格也很流暢，即使是比較復雜的概念，也講解得清晰易懂，不會讓人産生畏難情緒。如果你想真正掌握ROS，並且把它應用到實際的項目開發中，那麼這套書絕對是你不可錯過的選擇。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對自動化和人工智能有著濃厚興趣的愛好者，這套ROS機器人開發係列圖書，可以說是為我打開瞭一扇通往更深層次技術世界的大門。我一直以來都覺得機器人技術是未來發展的重要方嚮，而ROS作為機器人開發的“操作係統”，其重要性不言而喻。這套書的優點在於，它不是簡單地羅列ROS的各種工具和庫，而是通過大量詳實且富有針對性的案例分析，將ROS的應用場景和核心技術一一呈現。我印象最深刻的是，書中對於機器臂控製的章節，它不僅僅講解瞭如何使用ROS的 MoveIt! 框架，還深入分析瞭逆運動學、軌跡規劃等關鍵技術，並且提供瞭多個不同應用場景下的實例，讓我能夠真切地感受到ROS在復雜機械臂操作中的強大能力。此外，書中對於傳感器數據融閤的講解也相當到位，通過實際案例展示瞭如何結閤激光雷達、攝像頭、IMU等多種傳感器信息，提高機器人的環境感知和定位精度，這對於開發具備自主導航能力的機器人至關重要。我個人覺得，這套書的編寫風格非常注重邏輯性和條理性，從基礎概念到高級應用，層層遞進，非常適閤讀者循序漸進地學習和掌握。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這套關於ROS機器人開發的圖書，給我的整體感覺就是“知識點密度很高，但又不會讓人覺得晦澀難懂”。我之前嘗試過看一些ROS相關的教程，但很多都停留在錶麵，要麼就是概念解釋得過於籠統，要麼就是代碼示例太簡單，無法滿足實際項目需求。這套書則完全不同，它在每一個章節都深入挖掘瞭ROS開發的細節，比如在講解ROS的 tf 變換時，它不僅僅告訴你如何使用，還會詳細分析不同坐標係之間的關係，以及在機器人定位和導航中 tf 的重要作用。我特彆喜歡它對於一些算法的推導和實現講解，比如在介紹SLAM算法時，它會從基本的傳感器數據處理開始，一步步構建齣地圖，然後再利用地圖進行定位，這個過程的演示非常詳細。而且，書中的案例覆蓋麵很廣，從基礎的硬件接口開發，到高級的路徑規劃和決策控製，幾乎涵蓋瞭機器人開發的各個方麵。我嘗試著將書中的一些算法應用到我自己的一個小項目上，發現效果非常好，極大地提升瞭我開發效率。另外，書中的一些“避坑指南”和“最佳實踐”的建議，也是非常有價值的，能夠幫助我避免很多不必要的彎路。總而言之，這是一套非常適閤有一定基礎的讀者，希望深入理解ROS機器人開發原理和實踐的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

這三本書，我斷斷續續讀瞭快兩個月瞭，真心覺得它為我打開瞭新世界的大門。我之前對機器人技術隻是有所耳聞，但具體怎麼實現，完全是一頭霧水。拿到這套書後，我最大的感受就是“原來機器人是這麼工作的！”。從基礎的ROS概念，到各種傳感器的原理和ROS下的驅動編寫，再到導航、SLAM、機械臂控製這些核心模塊的深入剖析，每一步都安排得明明白白。書中的代碼示例非常貼近實際，我嘗試著在自己的電腦上搭建ROS環境，然後跟著書上的代碼一步一步運行，遇到問題就翻迴前麵找原因，這種親手實踐的感覺太棒瞭。特彆是它裏麵講解的傳感器融閤，我之前總覺得很抽象，但這本書通過具體的案例，比如激光雷達和IMU如何協同工作來提高定位精度，讓我茅塞頓開。而且，它不僅僅是停留在理論層麵，很多內容都直接指嚮瞭實際的應用場景，比如自主避障、路徑規劃等等，這對於想將ROS技術應用到實際項目中的人來說，簡直是寶藏。我尤其喜歡它對於一些復雜算法的解釋，沒有直接丟齣公式，而是先講清楚算法的思路和目的，然後再逐步推導齣數學模型，這樣更容易理解，也讓我不再害怕那些看起來嚇人的數學公式。整體來說，這是一套非常紮實、非常實用的ROS入門和進階指南，對於想要深入瞭解機器人開發的人來說，絕對值得擁有。