基于ROS的智能汽车设计与实训教程

智能机器人是我国"十三五"期间的重大科研方向和热点应用领域，在高等院校相关专业中，其教学资源建设和教学改革实践方兴未艾。本书将机器人的制作与设计融入到无人驾驶智能车中，成为大学生机器人工程教育和创新教育的良好的实践平台。

本书从全国大学生智能汽车竞赛室外光电组、中国机器人及人工智能大赛无人驾驶竞速组、中国智能机器人大赛ROS无人驾驶竞速车组三个比赛的赛项出发，介绍了历届大赛的规则与演变，分析并讲解了智能车整体的设计与仿真。本书从Linux操作系统基本介绍及其基本操作、基础编程知识以及在Linux环境下ROS的使用方法等讲起，延伸到系统整体的硬件电路设计和软件程序设计、ROS及其安装、使用方法、常用软件和ROS内部通信架构，最后讲解了实现系统所需要的算法及智能车的仿真。本书内容通俗易懂，适合对ROS感兴趣或想要参加全国大学生智能汽车竞赛的读者使用。

第1章 竞赛规则介绍
1．1 竞赛与规则
1．1．1 竞赛发展历史
1．1．2 竞赛规则
1．2 赛事变化
第2章 Linux基础介绍
2．1 Linux简介
2．1．1 操作系统概述
2．1．2 Linux的由来
2．1．3 Linux的发展历程
2．1．4 Linux核心概念
2．1．5 Linux系统组成
2．1．6 Linux的应用领域
2．1．7 Linux版本的选择
2．2 目录结构
2．3 用户管理
2．3．1 Linux用户和用户组管理
2．3．2 Linux系统用户账号的管理
2．3．3 Linux系统用户组的管理
2．3．4 与用户账号有关的系统文件
2．3．5 拥有账户文件
2．4 文件管理
2．4．1 Linux文件与目录管理
2．4．2 处理目录的常用命令
2．4．3 Linux文件内容查看
2．5 文本编辑
2．5．1 Linuxvi/vim
2．5．2 vim概念
2．5．3 vi/vim的使用
2．5．4 vi/vim使用实例
第3章 编程基础介绍
3．1 语言基础
3．1．1 C++语言基础知识
3．1．2 Python语言基础知识
3．2 数据结构
3．2．1 C++数据结构
3．2．2 Python数据结构
第4章 驱动板硬件电路设计
4．1 供电模块电路设计
4．1．1 电源电路
4．1．2 计算机供电及电量显示电路
4．1．3 路由器供电电路
4．1．4 雷达供电电路
4．1．5 单片机供电电路
4．1．6 电源指示灯电路
4．2 电机舵机驱动电路设计
4．3 通信模块电路设计
4．3．1 驱动板与计算机通信电路
4．3．2 雷达与计算机通信电路
4．4 PCB电路板设计
4．4．1 AltiumDesigner介绍
4．4．2 AD新建工程
4．4．3 PCB设计整体流程
4．4．4 PCB布局基本原则
4．4．5 布局的基本顺序
4．4．6 特殊元器件的布局
4．4．7 PCB常用快捷键
4．4．8 比赛用PCB
……
第5章 驱动板软件程序设计
第6章 ROS基本知识
第7章 ROS文件系统
第8章 ROS通信架构
第9章 ROS常用工具
第10章 SLAM算法
第11章 Navigation算法
第12章 TEB轨迹规划算法
参考文献