ROS机器人项目开发11例

朗坦·约瑟夫著的《ROS机器人项目开发11例》包含11个ROS机器人项目，在无须大量硬件的情况下可直接实现原型设计。本书首先介绍ROS及其安装过程。在完成基础知识学习之后，将会学习一些很好棒的项目，如构建自动驾驶汽车、自主移动机器人以及使用深度学习和ROS进行图像识别等。这里可以找到适用于初级、中级甚至专家级的各类ROS机器人应用程序！
这本书将是迫切希望在机器人领域大展拳脚的爱好者的完美伴侣。

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。

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 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ROS
1.2 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_plot
1.4.3 rqt_graph
1.5 ROS仿真器
1.6 在Ubuntu 16.04 LTS上安装ROS Kinetic
1.7 在VirtualBox上设置ROS
1.8 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CMakeLists
2.5.3track.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
第10章 使用ROS创建自动驾驶汽车
第11章 使用VR头戴设备和Leap Motion遥控机器人
第12章 通过网络控制机器人

前  言    Preface本书是通过使用有趣的项目学习ROS的实用指南。这本书假设你有一些ROS的知识。但是，如果没有ROS的经验，你仍然可以使用本书开始学习ROS。第1章完全是为初学者准备的。ROS广泛应用于机器人公司、大学和机器人研究实验室，用于设计和编程机器人。如果你想在机器人软件领域工作，或者你想成为一名机器人软件工程师，那么本书十分适合你。    本书的基本目标是通过项目实践讲解ROS。这里讨论的项目也可以在学术或工业项目中重复使用。本书探讨了具有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。这些只是几个着重提及的主题。此外，你将会学习使用ROS及其库的多个项目和应用程序。    你可以在满足预备条件之后使用各类项目。大多数项目可以在没有很多依赖的情况下完成。我们使用主流和可行的硬件组件来构建大多数项目。因此这使得我们在创建这些项目时不会遇到太多困难。    本书首先讲述了ROS的基础知识及其广泛的应用。第1章可以作为零基础初学者的起点。之后，将深入探讨ROS的各类项目。    我们来学习并用ROS实现酷炫的项目吧！    本书的主要内容第1章适用于ROS零基础的初学者。如果你没有ROS的相关经验，也不必担心。本章将帮助你了解ROS软件框架及概念。    第2章通过使用ROS和OpenCV库实现一个酷炫的项目。项目本质上是创建了一个人脸跟踪的应用程序，实现了以摄像头始终指向人脸的方式进行跟踪。我们将使用如Dynamixel这样的智能伺服系统使机器人在其轴上旋转。    第3章介绍如何提高机器人的互动性和智能化。该项目在ROS中创建一个可以使用文本或语音进行交流的聊天机器人。如果想要创建聊天或服务机器人，这个项目将会很有用。    第4章可以帮助你使用Arduino、嵌入式兼容板、Raspberry Pi或Odroid以及ROS接口制作机器人。在该章中，你将看到各种嵌入式开发板和与之配套的接口项目。    第5章包括如何使用Arduino和IMU制作手势控制设备。手势由ROS节点转换为运动命令。    第6章介绍检测物体的有趣项目。使用强大的ROS包学习二维物体和三维物体的识别。    第7章介绍了一个在机器人上使用先进技术开发的项目。使用TensorFlow库和ROS，可以实现有趣的深度学习应用程序。你可以使用深度学习实现图像识别，本章还有关于使用SVM的应用程序。    第8章介绍如何使用ROS、MATLAB和Android编写机器人应用程序。    第9章介绍如何在ROS的帮助下制作一个自主移动机器人。你可以了解如何使用导航、gmapping和AMCL等软件包实现机器人自主移动。    第10章介绍了本书中很有趣的一个项目。在该章中，我们将使用ROS和Gazebo实现自动驾驶汽车的仿真。    第11章展示了如何使用VR头戴设备和Leap Motion传感器控制机器人的动作。你可以使用虚拟现实这一前沿技术。    第12章介绍了如何在ROS中使用rosbridge开发交互式Web应用程序。    阅读前的准备工作一个运行Linux发行版的强大PC，最好是Ubuntu 16.04 LTS。    使用带有独立显卡的笔记本电脑或台式机，推荐4～8GB的内存。主要用于运行Gazebo高端仿真以及处理点云和计算机视觉。    有本书提到的传感器、执行器和I/O板，并且应该能将它们全部连接到PC。    需要安装Git克隆软件包文件。    如果你是Windows用户，那么下载VirtualBox并设置Ubuntu。在VirtualBox中尝试将实际硬件与ROS进行连接时，可能会遇到问题。所以，最好使用Linux系统。    本书的读者对象如果你是机器人爱好者或研究人员并想了解更多有关使用ROS开发机器人应用程序的信息，本书正是为你准备的。为了学习本书，你应该具备ROS、GNU / Linux和C ++编程等概念的基础知识。这本书也适用于想要探索ROS的高级功能的程序开发人员。    致  谢    Acknowledgements感谢购买我之前两本ROS书籍的读者。事实上，正是他们的鼓励促使我写了本书。    感谢Packt出版团队为书的出版所提供的支持。没有你们，出书就是一个遥远的梦想。    特别感谢Packt的编辑Amedh Pohad和Namrata Patil，感谢他们在写作过程中的指导和建议。    特别感谢Ruixiang Du等所有审校者对内容的改进和提出的建议，是你们使本书变得更完美。    我生命中最重要的是我的家人，没有他们的支持，我不可能写完本书。我想把这本书奉献给我的父母，他们给了我写作的灵感。这是我关于ROS的第三本书。感谢他们一直以来的支持。    还要感谢我之前的公司ASIMOV Robotics，在本书中为几个项目提供了组件。非常感谢！    再次感谢我的读者。我希望你们也喜欢这本书，我的小小成就都源于你们的支持。