ROS機(jī)器人項(xiàng)目開發(fā)11例

Contents　　目　錄
譯者序
推薦序一
推薦序二
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審校者簡介
前言
致謝
第1章　入門ROS機(jī)器人應(yīng)用程序開發(fā) 1
1.1　ROS入門 2
1.1.1　ROS發(fā)行版 2
1.1.2　支持ROS的操作系統(tǒng) 3
1.1.3支持ROS的機(jī)器人和傳感器 4
1.1.4為什么選擇ROS 5
1.2　ROS基礎(chǔ) 6
1.2.1文件系統(tǒng)級 7
1.2.2計(jì)算圖級 8
1.2.3ROS社區(qū)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(shè)置ROS 17
1.8設(shè)置ROS工作區(qū) 19
1.9ROS在工業(yè)和研究中的機(jī)遇 20
1.10　問題 22
1.11　本章總結(jié) 22
第2章　使用ROS、OpenCV和Dynamixel伺服舵機(jī)進(jìn)行人臉檢測與跟蹤 23
2.1項(xiàng)目概述 23
2.2硬件和軟件需求 24
2.3ROS與Dynamixel伺服舵機(jī)的接口 33
2.4創(chuàng)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啟動(dòng)文件 43
2.5.5運(yùn)行人臉跟蹤器節(jié)點(diǎn) 44
2.5.6face_tracker_control功能包 45
2.5.7　云臺(tái)控制器配置文件 46
2.5.8舵機(jī)參數(shù)配置文件 47
2.5.9人臉跟蹤控制器節(jié)點(diǎn) 47
2.5.10　創(chuàng)建CMakeLists.txt 49
2.5.11　測試人臉跟蹤控制功能包 49
2.5.12　集成所有節(jié)點(diǎn) 51
2.5.13　固定支架并安裝電路 51
2.5.14　最終測試 52
2.6　問題 52
2.7　本章總結(jié) 53
第3章　在ROS中構(gòu)建一個(gè)像Siri的聊天機(jī)器人 54
3.1人機(jī)交互機(jī)器人 54
3.2構(gòu)建人機(jī)交互機(jī)器人 55
3.3預(yù)備條件 56
3.4AIML入門 57
3.4.1AIML標(biāo)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(gè)AIML文件 60
3.4.6在ROS中創(chuàng)建AIML機(jī)器人 62
3.4.7AIML ROS功能包 62
3.5　問題 70
3.6　本章總結(jié) 70
第4章　使用ROS控制嵌入式電路板 71
4.1主流嵌入式電路板入門 71
4.1.1如何選擇Arduino開發(fā)板 71
4.1.2Raspberry Pi（樹莓派）介紹 74
4.1.3Odroid開發(fā)板 76
4.2Arduino與ROS的接口 76
4.2.1使用Arduino和ROS監(jiān)控光線亮度 79
4.2.2在PC上運(yùn)行ROS串行服務(wù)器 81
4.2.3通過mbed連接STM32開發(fā)板和ROS 82
4.2.4使用Energia連接ROS與Tiva C Launchpad板 85
4.3在Raspberry Pi和Odroid上運(yùn)行ROS 87
4.3.1將Raspberry Pi和Odroid連接到PC 88
4.3.2ROS控制GPIO引腳 90
4.4　問題 94
4.5　本章總結(jié) 95
第5章　使用手勢遠(yuǎn)程操作機(jī)器人 96
5.1使用鍵盤遙控ROS龜 97
5.2使用手勢進(jìn)行遙控 98
5.3項(xiàng)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為twist消息 107
5.7集成和最終運(yùn)行 109
5.8使用Android手機(jī)進(jìn)行遙控 111
5.9　問題 113
5.10　本章總結(jié) 113
第6章　物體檢測和識別 114
6.1物體檢測和識別的快速入門 114
6.2ROS中的find_object_2d包 116
6.2.1安裝find_object_2d包 116
6.2.2運(yùn)行find_object_2d節(jié)點(diǎn)檢測網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像中的物體 117
6.2.3使用深度傳感器運(yùn)行find_object_2d節(jié)點(diǎn) 121
6.33D物體識別快速入門 124
6.4ROS中3D物體識別包的介紹 125
6.5從3D網(wǎng)格中檢測和識別物體 127
6.5.1使用物體的3D模型進(jìn)行訓(xùn)練 127
6.5.2使用捕獲的3D模型進(jìn)行訓(xùn)練 129
6.6識別物體 132
6.7　問題 135
6.8　本章總結(jié) 135
第7章　使用ROS和TensorFlow進(jìn)行深度學(xué)習(xí) 136
7.1深度學(xué)習(xí)及其應(yīng)用簡介 136
7.2深度學(xué)習(xí)機(jī)器人 137
7.3深度學(xué)習(xí)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中編寫我們的第一個(gè)程序 143
7.5使用ROS和TensorFlow進(jìn)行圖像識別 146
7.5.1前提條件 147
7.5.2ROS圖像識別節(jié)點(diǎn) 147
7.6scikit-learn介紹 150
7.7SVM及其在機(jī)器人中的應(yīng)用 151
7.8　問題 154
7.9　本章總結(jié) 154
第8章　在MATLAB和Android上運(yùn)行ROS 156
8.1ROS-MATLAB接口入門 156
8.2在MATLAB中設(shè)置機(jī)器人工具箱 157
8.2.1MATLAB中的基本ROS功能 157
8.2.2列出ROS節(jié)點(diǎn)、主題和消息 158
8.3MATLAB與ROS網(wǎng)絡(luò)通信 160
8.4利用MATLAB控制ROS機(jī)器人 163
8.4.1設(shè)計(jì)MATLAB GUI應(yīng)用程序 164
8.4.2解釋回調(diào) 166
8.4.3運(yùn)行應(yīng)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(yīng)用程序 175
8.8代碼演練 180
8.9使用ROS-Android接口創(chuàng)建基本應(yīng)用程序 182
8.10　問題 183
8.11　本章總結(jié) 184
第9章　構(gòu)建自主移動(dòng)機(jī)器人 185
9.1機(jī)器人規(guī)格和設(shè)計(jì)概述 185
9.2設(shè)計(jì)和選擇機(jī)器人的電動(dòng)機(jī)和輪子 186
9.2.1計(jì)算電動(dòng)機(jī)扭矩 186
9.2.2電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算 186
9.2.3設(shè)計(jì)總結(jié) 187
9.3構(gòu)建機(jī)器人本體的2D和3D模型 187
9.3.1底盤 1