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ROS（Robot Operating System）是一个机器人软件平台，是用于实现机器人编程和开发复杂机器人应用的开源软件框架，它能为异质计算机集群提供类似操作系统的功能。ROS的前身是斯坦福人工智能实验室为了支持斯坦福智能机器人STAIR而建立的交换庭（switchyard）项目。

本书包含10章内容，循序渐进地介绍了ROS相关的知识，包括ROS入门、结构与概念、可视化和调试工具、传感器和执行器、建模与仿真、移动机器人、机械臂、微型飞行器、ROS工业软件包等。

本书适合机器人领域的工程师及研究人员阅读，书中涉及许多实用的案例和解决方案，同时涵盖了未来机器人应用开发中可预见的研究问题。

第 1章 ROS入门 1

1．1 简介 1

1．2 在桌面系统中安装ROS 2

1．2．1 ROS 发行版 2

1．2．2 支持的操作系统 3

1．2．3 如何完成 4

1．3 在虚拟机中安装ROS 8

1．4 在Linux容器中运行ROS 10

1．4．1 准备工作 10

1．4．2 如何完成 10

1．4．3 参考资料 13

1．5 在基于ARM的开发板上安装ROS 13

1．5．1 准备工作 13

1．5．2 如何完成 15

1．5．3 设置系统位置 16

1．5．4 设置sources．list（源列表） 17

1．5．5 设置秘钥 17

1．6 安装ROS包 17

1．6．1 添加单个软件包 17

1．6．2 初始化rosdep 18

1．6．3 环境配置 18

1．6．4 获取rosinstall 18

第 2章 ROS的体系结构与概念Ⅰ 20

2．1 简介 20

2．2 对ROS文件系统的深入解析 21

2．2．1 准备工作 21

2．2．2 如何完成 22

2．2．3 扩展学习 25

2．3 ROS计算图分析 30

2．3．1 准备工作 30

2．3．2 如何完成 32

2．4 加入ROS社区 37

2．5 学习ROS的使用 38

2．5．1 准备工作 38

2．5．2 如何完成 38

2．5．3 工作原理 47

2．6 理解ROS启动（launch）文件 59

第3章 ROS的体系结构与概念Ⅱ 61

3．1 简介 61

3．2 掌握参数服务器和动态参数 62

3．2．1 准备工作 62

3．2．2 如何完成 62

3．3 掌握ROS actionlib 68

3．3．1 准备工作 68

3．3．2 如何完成 69

3．4 掌握ROS pluginlib 78

3．4．1 准备工作 78

3．4．2 如何完成 78

3．5 掌握ROS nodelet 83

3．5．1 准备工作 83

3．5．2 如何完成 83

3．5．3 扩展学习 86

3．6 掌握Gazebo框架与插件 88

3．6．1 准备工作 88

3．6．2 如何完成 89

3．7 掌握ROS的TF（坐标变换） 91

3．7．1 准备工作 92

3．7．2 如何完成 95

3．8 掌握ROS 可视化工具（RViz）及其插件 99

3．8．1 准备工作 99

3．8．2 如何完成 101

第4章 ROS可视化与调试工具 104

4．1 简介 104

4．2 对ROS节点的调试和分析 105

4．2．1 准备工作 105

4．2．2 如何完成 105

4．3 ROS消息的记录与可视化 108

4．3．1 准备工作 108

4．3．2 如何完成 110

4．3．3 更多内容 112

4．4 ROS系统的检测与诊断 114

4．4．1 准备工作 114

4．4．2 如何完成 114

4．5 标量数据的可视化和绘图 118

4．5．1 准备工作 118

4．5．2 如何完成 119

4．5．3 更多内容 120

4．6 非标量数据的可视化—— 2D/3D图像 121

4．6．1 准备工作 122

4．6．2 如何完成 122

4．7 ROS话题的录制与回放 126

4．7．1 准备工作 126

4．7．2 如何完成 126

4．7．3 更多内容 129

第5章 在ROS中使用传感器和执行器 131

5．1 简介 131

5．2 理解Arduino-ROS接口 132

5．2．1 准备工作 132

5．2．2 如何完成 133

5．2．3 工作原理 134

5．3 使用9 DoF（自由度，Degree of Freedom）惯性测量模块 137

5．3．1 准备工作 138

5．3．2 如何完成 138

5．3．3 工作原理 139

5．4 使用GPS系统——Ublox 141

5．4．1 准备工作 142

5．4．2 如何完成 142

5．4．3 工作原理 143

5．5 使用伺服电动机——Dynamixel 144

5．5．1 如何完成 144

5．5．2 工作原理 144

5．6 用激光测距仪——Hokuyo 146

5．6．1 准备工作 146

5．6．2 如何完成 146

5．6．3 工作原理 146

5．7 使用Kinect传感器查看3D环境中的对象 148

5．7．1 准备工作 149

5．7．2 如何完成 149

5．7．3 工作原理 149

5．8 用游戏杆或游戏手柄 151

5．8．1 如何完成 151

5．8．2 工作原理 151

第6章 ROS建模与仿真 153

6．1 简介 153

6．2 理解使用URDF实现机器人建模 154

6．2．1 准备工作 154

6．2．2 工作原理 154

6．3 理解使用Xacro实现机器人建模 163

6．3．1 准备工作 164

6．3．2 工作原理 164

6．4 理解关节状态发布器和机器人状态发布器 165

6．4．1 准备动作 165

6．4．2 工作原理 168

6．4．3 更多内容 172

6．5 理解Gazebo系统结构以及与ROS的接口 174

6．5．1 准备工作 174

6．5．2 如何完成 174

第7章 ROS中的移动机器人 184

7．1 简介 184

7．2 ROS导航功能包集 185

7．2．1 准备工作 185

7．2．2 工作原理 185

7．3 移动机器人与导航系统的交互 196

7．3．1 准备工作 196

7．3．2 如何完成 197

7．3．3 工作原理 198

7．4 为导航功能包集创建launch文件 201

7．4．1 准备工作 201

7．4．2 工作原理 202

7．5 为导航功能包集设置Rviz可视化 203

7．5．1 准备工作 203

7．5．2 工作原理 203

7．5．3 更多内容 210

7．6 机器人定位——自适应蒙特卡罗定位（AMCL） 211

7．6．1 准备工作 211

7．6．2 工作原理 211

7．7 使用rqt_reconfigure配置导航功能包集参数 212

7．8 移动机器人的自主导航——避开障碍物 213

7．8．1 准备工作 213

7．8．2 工作原理 213

7．9 发送目标 214

7．9．1 准备工作 214

7．9．2 工作原理 214

第8章 ROS中的机械臂 217

8．1 简介 217

8．1．1 危险工作场所 218

8．1．2 重复或令人厌烦的工作 218

8．1．3 人类难以操作的工作环境 218

8．2 MoveIt的基本概念 220

8．2．1 MoveIt 220

8．2．2 运动规划 220

8．2．3 感知 221

8．2．4 抓取 221

8．2．5 准备工作 221

8．3 使用图形化界面完成运动规划 223

8．3．1 准备工作 223

8．3．2 如何完成 232

8．3．3 工作原理 234

8．3．4 更多内容 235

8．4 使用控制程序执行运动规划 238

8．4．1 准备工作 238

8．4．2 如何完成 240

8．4．3 执行轨迹 245

8．5 在运动规划中增加感知 246

8．5．1 准备工作 247

8．5．2 如何完成 249

8．5．3 工作原理 251

8．5．4 更多内容 251

8．5．5 参考资料 252

8．6 使用机械臂或者机械手来完成抓取操作 253

8．6．1 准备工作 253

8．6．2 如何完成 256

8．6．3 工作原理 268

8．6．4 参考资料 273

第9章 基于ROS的微型飞行器 276

9．1 简介 276

9．2 MAV系统设计概述 277

9．3 MAV/无人机的通用数学模型 279

9．4 使用RotorS/Gazebo来模拟MAV/无人机 283

9．4．1 准备工作 283

9．4．2 如何完成 285

9．4．3 工作原理 292

9．4．4 更多内容 293

9．4．5 参考资料 296

9．5 MAV/无人机的自主导航框架 297

9．5．1 准备工作 297

9．5．2 如何完成 299

9．5．3 工作原理 314

9．6 操作真正的MAV/drone—— Parrot和Bebop 318

9．6．1 准备工作 319

9．6．2 如何完成 319

9．6．3 工作原理 321

第 10章 ROS-Industrial（ROS-I） 323

10．1 简介 323

10．2 了解ROS-I功能包 324

10．3 工业机器人与MoveIt的3D建模与仿真 326

10．3．1 准备工作 326

10．3．2 如何完成 327

10．4 使用ROS-I软件包——优傲机器人、ABB机器人 336

10．5 ROS-I机器人支持包 342

10．6 ROS-I机器人客户端功能包 345

10．7 ROS-I机器人驱动程序规范 346

10．8 开发自定义的MoveIt IKFast插件 348

10．8．1 准备工作 348

10．8．2 如何完成 351

10．9 了解ROS-I-MTConnect 353

10．9．1 准备工作 354

10．9．2 如何完成 355

10．10 ROS-I的未来——硬件支持、功能和应用 356

库马尔·比平（Kumar Bipin）拥有在意法半导体和摩托罗拉等全球知名消费电子公司15年以上的研发经验。他曾参加超级计算教育研究中心（SERC）和印度科技学院（简称IISc，位于班加罗尔）的研究奖学金项目，并在信息技术国际学院（位于海德拉巴）获得机器人学和计算机视觉的硕士学位。他一直致力于为消费类电子产品提供系统级的解决方案。这些解决方案包括系统软件、自动驾驶汽车的感知规划和控制。目前，他在Tata Elxsi领导自主汽车产品（Autonomai）的开发。

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书籍介绍

ROS（Robot Operating System）是一个机器人软件平台，是用于实现机器人编程和开发复杂机器人应用的开源软件框架，它能为异质计算机集群提供类似操作系统的功能。ROS的前身是斯坦福人工智能实验室为了支持斯坦福智能机器人STAIR而建立的交换庭（switchyard）项目。

本书包含10章内容，循序渐进地介绍了ROS相关的知识，包括ROS入门、结构与概念、可视化和调试工具、传感器和执行器、建模与仿真、移动机器人、机械臂、微型飞行器、ROS工业软件包等。

本书适合机器人领域的工程师及研究人员阅读，书中涉及许多实用的案例和解决方案，同时涵盖了未来机器人应用开发中可预见的研究问题。

• 作者： 豆友192347434 发布时间：2021-08-17 22:34:17

  烂书一本，内容东一榔头西一棒槌，不成体系，没有深入，不知道哪些是重点，还不如看B站上的培训视频

• 作者： 风激淋漠 发布时间：2020-09-01 16:05:36

  有些时候，一个问题会困扰你很久，因为你根本不知道哪里出了问题，当有人给你点播一下，你会发现世界突然开阔了！

• 作者： 木易君 发布时间：2014-02-01 23:38:55

  早知道有这么一个合集我就不一本一本打五星了~~~~话说这些漫画我现在都还会拿出来翻翻~~~哈哈哈哈~~

• 作者： 甜橙 发布时间：2020-08-12 11:27:47

  2020翻11th，百度百科加一点历史典故，能涨点知识，比较适合中小学生阅读。起这么个书名，是想显得幽默？反而显得编者、作者对“幽默”的理解很低级。

• 作者： 水龙吟 发布时间：2012-05-27 19:42:16

  刚上初一的时候读的。。。就是它叫我养成了读书画线的习惯，大大降低了我本来很快的阅读速度。后来才知道，不应该求助于这种东西

• 作者： WoooXVi 发布时间：2024-03-30 10:33:47

  URDF、Xacro:机器人建模,

  Gazebo: 具有武林引擎的仿真框架

  RViz

  MoveIt

• 小人物的命运和一个国家的历史

  作者：白玉京 发布时间：2016-07-29 17:34:38

  个人认为阿列克谢耶维奇的诺贝尔文学奖就是基于这部作品——《二手时间》，以口述历史的方式，作者二十年间走遍前苏联，以录音和笔记的方式记录下人们的讲述，以苏联解体为分界线，记录下改革前后前苏联人民的私人历史，受访者包括共产党员，犹太人，劳改营归来者，“苏联分子”，个体户，白领，克里姆林宫高级官员，农妇，西方自由主义者，刽子手，孤儿，亚美尼亚难民，由他们口中讲述的和质问的，就是过去几十年苏联的真正的历史，以及在这场疯狂的变革中，俄罗斯人的民族性。

  前苏联这个国家基本经历了一切，沙皇和东正教，共产主义，大清洗，二战，批判斯大林，冷战，核威慑，苏联解体，休克疗法，完全资本主义，普京。唯一能与之稍稍媲美的可能也就是中国了，人民的信仰被来回扳弄，就像春运时的铁道分轨扳手，今天信仰的明天就是禁忌，昨天的英雄今天可能就被唾弃 。从某种意义上讲，苏联对于中国来说，不仅仅是邻居，曾经的同志加兄弟，事实上，两个国家互为投射。历史的巨大转弯，让人们无所适从，“我，我的儿子，我的母亲。。。我们是生活在不同的国家，虽然都是俄罗斯，虽然是一家人，但我们彼此之间是一种奇怪的关系。奇怪得可怕！所有人都觉得自己被骗了。。。”老共产党员，实用主义者，和更年轻一辈的完全不在乎这一切历史的年轻人生活在同一个屋檐下。我认为最可怕的不是观点对立，而是“认真你就输了”，是社会达尔文主义，是认为弱者和穷人是蠢货，是完全的实用主义。当年苏联最高地位的将军，为了维护自己的信仰在政变的时候只身赶回莫斯科，政变失败后在办公室自杀，他的遗书说：“当我的祖国即将灭亡，当我视为生命意义的一切都在毁灭，我已经无法继续活下去。年龄和过去的生活赋予了我放弃生命的权利。我已经战斗到底。”他死后甚至没有一场葬礼，是西方昔日的对手将军给予了他关注。那个匿名的克里姆林宫高层这么评价阿赫罗梅耶夫的：“他是个理想主义，浪漫主义的共产党员。他相信“光明的共产主义之巅”，坚定不移，坚信共产主义一定会实现。这种认识今天看来很盲目。。。白痴一样可笑。。。”但是我始终认为为了真正的信仰而去战斗的人们永远比投机主义者更值得尊敬。

  苏联人生活在哪里？他们生活在厨房里，没有公开的集会，人们也不会公开和陌生人讨论想法，在苏联人的家里，厨房就是一个圣地，这里可以进行真正的讨论，喝伏特加，读诗，说政治笑话：对俄国人来说，造反永远是一个节日，可爱的节日！只要下令“进攻”，袭击马上就开始把犹太人和政委推到墙边！。在本世纪最被低估和最具批判性的前苏联小说《生活与命运》（广西师大理想国版）中，格罗斯曼写到，从一个人是否喜欢布罗茨基就可以判断他是否是自己人。而现在，大量高质量政治笑话盛产于另一片土地。“我们一边梦想，一边过着苏联的日子，所有人全都要按照整齐划一的游戏规则行事。比如一个人走上讲台，满嘴瞎话，但是大家全都鼓掌，尽管都知道他在说谎，他自己也知道大家知道他在说谎，可是他继续振振有词，享受掌声。”这段文字中的苏联完全可以被替换，但是不知道二十年后是否会有人这样记录下我们的生活，荒诞的，犬儒的，具有“中国特色”的历史。

  人们为了自由做出的努力，阻挡了克里姆林宫前的坦克，终于使得苏联不再是一个专制的克格勃国家，但同时，休克疗法洗劫了普通人。农民自焚了，“他留下了五千卢布，这是他一生的积蓄。在改革之前，这笔钱能够买一辆伏尔加轿车，最昂贵的那种！而现在呢？只够买一双新鞋加上花圈。”他的妹妹，一个没有文化的农妇，一生忍耐，相信好日子会来到的，她质问：“你们去吃自由吧！喝自由吧！把这么一个超级大国都卖了！没有开过一枪。。。我有一点不明白，为什么就没有人问一声我们？我们一生都在建设伟大国家。他们是这样告诉我们的，这样向我们保证的。”各个民族曾经共同生活，每一次一起喝酒，第一杯的祝词永远是“为了友谊”，人们用对方的语言互相问好，但是在解体后，变成了民族屠杀，被强奸，被昔日的邻居驱赶，回到自己民族的国家却再也没有自己的位置。苏联人民曾经对金钱不屑一顾，充满了理想主义，这些人可以为了理想和国家献身，但是到最后甚至买不起一块黄油。人们说摧毁苏联的不是军队，是《古拉格群岛》。人们震惊，羞愧，愤怒于自己的信仰和自己的人们做出的行为，然后反思，是啊，“现在人们都说社会主义有罪，说斯大林有罪。。。说得斯大林就像神一样，拥有无尽的权力。其实，每个人都有他自己的上帝。他为什么沉默不语？”

  除却对共产主义对苏联解体各自不同的讲述和立场，在口述历史中隐隐闪耀着的，是俄罗斯这个民族的民族性。一个在十五岁就被投入劳改营关了二十年的人，在西伯利亚，人们因为没有完成劳动任务或者触犯规则，在零下四十度的寒冬中被浇上冷水直接冻成冰柱，尸体一直矗立在那里，直到来年春天被埋葬。在这样的环境下渡过前半个人生，平反后他遇到了爱人结婚有了家庭，在他死去的时候，他的遗嘱只有一项：“请在我安息之处的石碑上写下：我是一个幸福的人，得到过很多爱。世间最可怕的痛苦就是人们都不爱你。”一个生来就是孤儿，因为父母是“人民敌人”而在孤儿院被冷漠甚至残酷对待的女孩，最后终于找到了亲人生活在了一起，她的讲述这么结尾的：当时我被关在隔离病房里，人们给我冲洗，消毒。我发着高烧，浑身热汗。。。后来我滑倒了，撞在水泥上。我摔倒在地，缓缓爬动。。。这时候，是一个陌生的女人－一个看护。。。把我包起来紧紧贴在身上说：“你是我的小宝贝。” 女孩说，我看见了上帝。在劳改营工作的时候，一位讲述者的妻子怀孕了还要一起劳动，在严寒中穿着薄外套，一个女人看到了，说她有两件外套，然后在第二天送给了他的妻子一件外套，不是旧的那件而是崭新的外套，而他们是完全的陌生人而且之后再也没有见面。在成为共产党员之前，他们是东正教徒，在成为苏联人之前，他们是俄罗斯人，被禁止信仰上帝这么多年，他们说，哪里有爱，哪里就有上帝。在他们中一直存在的，从对十二月党人妻子的传诵到现在，是俄罗斯人对苦难者的同情，对殉道的认同，对人性的宽容。有人说，自古以来，俄罗斯的苦役犯人总是有人爱－他们是罪人，也是受难者，他们需要精神鼓舞和身心安慰。整个俄罗斯文化就是富于同情心的文化，这种文化得以精心呵护，特别是在农村和小城镇里。

  阿列克谢耶维奇找到了很多人，不仅仅某一个政治观点支持者或者民族，她想记录的是各个立场和阶级的人们的历史，这本书中的讲述者，尤其是前半部分苏联解体的十年，他们的思考和质问都十分深刻，的确和后十年的白领的经商者的讲述是不一样的。有趣的是书中的讲述者数次提起中国人，“中国人不需要别人告诉他们怎么做，他们现在做得很好。”人民需要的是什么，香肠，和尊严。是的，要有香肠，也要有尊严，有尊严，但是还是需要香肠的，当然，也许对俄罗斯人来说，还要有伏特加。

  最近国内网上十分火的一篇文章，讲到一位在投行工作的女孩在二十八岁的时候因为加班和极度过劳得了癌症去世的故事，然后在文章的结尾，提出了一个问题并回答，什么是自由最大的敌人？资本。然后，同样也是网上，有人反驳，什么是自由最大的敌人，是贫穷！这两个答案乍看全都正确，但是我觉得，在和平年代，自由最大的敌人难道不是不再独立思考么？

  《二手时间》封底这么写：这本书通过口述历史的形式，讲述了苏联解体后，二十年间痛苦的社会转型中，身处关键历史时刻的普通人的生活，以及他们为梦想破碎付出的代价。

  这本书值得一读。

  还有，我真希望有人能够记录中国人这二十年中普通人的生活，和我们为梦想破碎付出的代价。

• 作者：张爱泉内蒙 发布时间：2021-01-30 20:44:29