机器人操作系统ROS原理及应用

本书遵循职业教育教材编写规律和职业院校学生学习规律，配套齐全

本书介绍了机器人操作系统ROS的基本概念及开发调试方法。全书分5章：第1章为Ubuntu操作系统，介绍了Ubuntu 20.04的使用、文件与目录操作、vi编辑器和包管理；第2章为ROS概述与环境设置，介绍了如何在虚拟机上安装ROS和设置VSCode开发环境；第3章为ROS系统架构，介绍了ROS系统的构成与目录结构；第4章为ROS通信机制，介绍了ROS话题、消息、服务、参数，并在ROS自带的仿真海龟示例基础上，通过大量例子讲述ROS通信命令的用法和Python程序实现；第5章为ROS运行管理，介绍了ROS的运行调试工具及用法，包括计算图资源命名与重命名、分布式通信设置、消息录制与回放、日志消息、可视化与仿真。本书内容切合实际、图文并茂、通俗易懂。 本书可作为高等职业院校智能机器人、人工智能等相关专业的教材，也可作为智能机器人系统开发技术人员的参考用书。 

   前言

二维码索引

第1章Ubuntu操作系统// 1

1.1Ubuntu简介// 1

1.1.1Ubuntu起源与发展// 1

1.1.2Ubuntu组成// 2

1.1.3Ubuntu目录结构// 3

1.1.4Ubuntu操作技巧// 5

1.2文件与目录操作// 6

1.2.1特殊目录// 6

1.2.2pwd命令// 6

1.2.3cd命令// 7

1.2.4ls命令// 7

1.2.5touch命令// 8

1.2.6mkdir命令// 8

1.2.7cp命令// 8

1.2.8mv命令// 9

1.2.9rm命令// 9

1.2.10clear命令// 10

1.3文件内容// 10

1.3.1cat命令// 10

1.3.2less命令// 11

1.3.3head命令// 11

1.3.4tail命令// 12

1.3.5grep命令// 12

1.3.6wc命令// 13

1.4重定向与文件编辑// 13

1.4.1重定向// 13

1.4.2重定向输出// 14

1.4.3追加到文件// 14

1.4.4重定向输入// 15

1.4.5管道// 16

1.4.6vim编辑器// 16

1.5文件权限、进程与系统管理// 18

1.5.1通配符// 18

1.5.2文件命名// 18

1.5.3命令帮助// 19

1.5.4文件权限// 19

1.5.5ps命令// 21

1.5.6kill命令// 21

1.5.7df命令// 22

1.5.8du命令// 22

1.5.9重启与关机// 22

1.6文件查找、打包与压缩// 23

1.6.1文件查找// 23

1.6.2打包与压缩// 24

1.7管理软件包// 27

1.7.1管理在线包// 27

1.7.2安装/卸载离线包// 28

1.7.3管理Python功能包// 28

本章小结// 31

习题// 31

第2章ROS概述与环境设置// 33

2.1了解ROS// 33

2.1.1ROS的产生背景// 33

2.1.2ROS的概念// 34

2.1.3ROS的特点// 34

2.1.4ROS的版本// 35

2.2安装ROS// 36

2.2.1Windows系统的虚拟机软件// 36

2.2.2macOS系统的虚拟机软件// 39

2.2.3创建虚拟机// 40

2.2.4虚拟机安装Ubuntu // 41

2.2.5双系统安装Ubuntu// 54

2.2.6安装ROS// 56

2.2.7测试ROS// 59

2.3搭建ROS集成开发环境// 59

2.3.1安装Terminator// 59

2.3.2安装VSCode// 60

本章小结// 62

习题// 63

第3章ROS系统架构// 64

3.1ROS文件系统// 64

3.1.1工作空间// 64

3.1.2软件包// 65

3.1.3ROS文件管理// 67

3.2ROS架构// 70

3.2.1节点// 70

3.2.2节点管理器// 70

3.2.3计算图// 71

3.2.4客户端库// 71

3.2.5运行与查看节点// 72

本章小结// 76

习题// 76

第4章ROS通信机制// 77

4.1话题// 77

4.1.1话题通信流程// 78

4.1.2节点计算图// 79

4.1.3话题信息// 80

4.2消息// 81

4.2.1消息文件与类型// 81

4.2.2常用消息类型// 82

4.2.3rosmsg命令// 86

4.2.4rostopic命令// 87

4.2.5使用rostopic绘图// 90

4.3编写发布/订阅程序// 94

4.3.1Hello World// 94

4.3.2发布/订阅字符消息// 97

4.3.3海龟做圆周运动// 102

4.3.4海龟绘图示例// 104

4.3.5获取海龟位姿// 108

4.3.6调整包依赖项// 110

4.4创建自定义消息// 111

4.4.1自定义消息类型// 111

4.4.2使用自定义消息// 113

4.5服务// 117

4.5.1服务通信// 117

4.5.2相关服务命令// 118

4.5.3命令行调用海龟服务// 121

4.5.4常见服务消息类型// 125

4.5.5程序调用海龟服务// 126

4.5.6自定义服务// 129

4.5.7调用自定义服务// 132

4.5.8自定义服务移动海龟// 135

4.6参数服务器// 140

4.6.1参数数据类型// 141

4.6.2设置与读取参数// 141

4.6.3改变背景颜色// 143

本章小结// 145

习题// 146

第5章ROS运行管理// 150

5.1计算图资源命名// 150

5.1.1命名规范// 150

5.1.2全局名称// 151

5.1.3相对名称// 151

5.1.4私有名称// 152

5.1.5匿名名称// 153

5.1.6多工作空间// 153

5.2launch文件// 154

5.2.1launch文件标签// 154

5.2.2编写launch文件// 156

5.2.3launch文件远程启动// 158

5.3节点重命名// 158

5.3.1节点重命名示例// 158

5.3.2命名空间// 159

5.3.3launch文件设置重命名// 160

5.3.4程序设置重命名// 161

5.4话题重命名// 161

5.4.1rosrun命令重命名话题// 161

5.4.2launch文件重命名话题// 162

5.4.3程序重命名话题// 162

5.4.4反向海龟// 163

5.5设置修改参数// 165

5.5.1rosrun命令设置参数// 165

5.5.2launch文件设置参数// 166

5.5.3程序设置参数// 167

5.6ROS分布式通信设置// 170

5.6.1环境变量设置// 170

5.6.2SSH远程登录// 171

5.6.3SSH无密码登录// 171

5.6.4远程文件传输// 173

5.7消息录制与回放// 174

5.7.1rosbag命令// 174

5.7.2录制与回放示例// 175

5.7.3rosbag功能包// 177

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