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Robotics Programming (ROS) Course资料

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简介:
本课程提供全面的机器人操作系统(ROS)编程教育,涵盖从基础概念到高级应用的知识体系,旨在帮助学员掌握ROS开发技能。 苏黎世联邦理工学院的ROS课程《Programming for Robotics》提供了一系列教学资料。

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  • Robotics Programming (ROS) Course
    优质
    本课程提供全面的机器人操作系统(ROS)编程教育,涵盖从基础概念到高级应用的知识体系,旨在帮助学员掌握ROS开发技能。 苏黎世联邦理工学院的ROS课程《Programming for Robotics》提供了一系列教学资料。
  • Learning ROS in Robotics Programming
    优质
    《Learning ROS in Robotics Programming》是一本介绍如何在机器人编程中使用ROS(Robot Operating System)的教程书籍,适合初学者快速掌握相关技能。 这是一本关于学习机器人操作系统ROS的经典书籍,提供高清版内容。书中详细指导读者在ROS环境中进行编程和调试,适合初学者及有经验的人士阅读。
  • Effective Robotics Programming with ROS, 3rd Edition (Packt)
    优质
    本书为读者提供了关于如何使用ROS(机器人操作系统)进行有效机器人编程的全面指导,涵盖了从入门到高级应用的知识。适合希望深入学习ROS技术的专业人士和学生阅读。 ROS经典系列书籍内容清晰,对学习ROS非常有帮助,书中的例子可以正常运行。
  • Mastering ROS for Robotics Programming: Second Edition [www.rejo...
    优质
    《Mastering ROS for Robotics Programming》第二版深入介绍了ROS(机器人操作系统)的应用与编程技巧,适合希望精通ROS技术的进阶读者。 《Effective Robotics Programming with ROS, Third Edition》为读者提供了一套全面的ROS(机器人操作系统框架)复习材料。该书适用于数百个研究小组及公司在机器人行业的应用,并且对于非专业人士和学生来说,它也是进入机器人领域的理想起点。本书将引导你完成ROS安装过程,并很快让你掌握基本工具并理解不同元素。 书中内容无需特殊设备即可跟随学习,每一章都配有源代码示例与教程供读者在自己的计算机上运行。此外,我们还展示了如何使用硬件来连接你的算法与现实世界。特别注意选择了适合业余用户的可负担的设备,同时涵盖了机器人研究中最常用的传感器或执行器。 最后,《Effective Robotics Programming with ROS, Third Edition》通过展示ROS处理完整机器人的能力,说明了它的潜力——无论是真实环境还是模拟环境中。你将学会如何创建自己的机器人并使用Gazebo模拟器将其集成到仿真中。从这里开始,你可以探索创造一个机器人各个方面的知识,例如利用计算机视觉或点云分析感知世界、通过强大的导航栈在环境中进行导航以及控制机械臂与周围环境互动等任务。希望读者能充分理解ROS开发机器人系统时提供的无限可能。 本书涵盖了以下主题: - 第1章“开始使用ROS”展示了安装ROS最简单的方法,介绍了如何在不同平台上安装ROS,并提供了利用Debian包、编译源代码及虚拟机(如Docker和ARM CPU)进行安装的详细说明。 - 第2章“ROS架构与概念”,介绍由框架提供的工具及概念。本章节将带你了解节点、主题和服务等基本术语,同时展示如何使用它们调试节点并可视化通过主题发布的消息。 - 第3章“可视化与调试工具”进一步介绍了强大的调试和可视化信息的工具,这些信息在节点图中传递并通过话题传输。ROS提供了一个日志API来轻松诊断问题,并展示了诸如rqt_console、rqt_graph等强大图形工具以及rqt_plot和rviz等视觉界面。 - 第4章“3D建模与仿真”是实现自己机器人模型的第一步,介绍如何从头开始构建一个机器人并在Gazebo模拟器中运行它。你将学会模拟摄像机及激光测距仪传感器的使用方法,这有助于后续章节中的导航栈及其他工具的应用。 - 第5章“导航堆栈——设置”,详细描述了配置你的机器人以与ROS导航堆栈一起使用的步骤,并提供了多个示例来辅助理解。 - 第6章“导航堆栈——超越设置”继续讨论上一章节的内容,展示如何使机器人自主地进行导航。本章节使用Gazebo模拟器和RViz创建虚拟环境,在其中构建地图、定位机器人并执行路径规划及避障任务。 - 第7章“MoveIt! 机械臂操作”,提供了移动机器人的工具文档,并包括了利用MoveIt!完成抓取、拾起放置等操控任务的示例演示,以及简单的逆运动学规划。 - 第8章“使用ROS与传感器和执行器”将ROS连接到现实世界。本章节介绍了支持各种常见传感器(如范围激光雷达)及执行器(例如伺服电机、相机、RGB-D传感器等),并且解释了如何利用微控制器进行嵌入式系统开发,类似于广为人知的Arduino板。 - 第9章“计算机视觉”,涵盖了ROS中对摄像头和计算机视觉任务的支持。本章节从FireWire和USB摄像头驱动程序开始,介绍连接这些设备并捕获图像的方法,并指导读者使用校准工具校准相机、详细解释了图像管道以及如何利用多个API进行集成及OpenCV的安装与应用。 - 第10章“点云”,介绍了在ROS节点中使用Point Cloud Library。本章节从读取或写入PCL片段的基本实用程序开始,介绍所需转换以发布和订阅这些消息,并逐步构建处理3D数据的管道、下采样、过滤及特征搜索等任务。
  • ROS机器人编程设计(第二版): Learning ROS for Robotics Programming
    优质
    《ROS机器人编程设计(第二版)》是一本深入介绍Robot Operating System (ROS) 的技术书籍,旨在帮助读者掌握基于ROS进行机器人软件开发的知识和技能。本书涵盖了从ROS入门到高级应用的全面内容,适合机器人技术爱好者、学生及工程师阅读学习。 ### ROS机器人程序设计知识点概述 #### 一、ROS(Robot Operating System)简介 ROS并不是一个传统意义上的操作系统,而是一套开源的元操作系统框架,专为机器人软件开发而设计。它提供了一种灵活的软件架构,使得不同的进程可以方便地通过消息、服务、参数服务器等方式进行通信。ROS的主要目标是为机器人社区提供一种通用的平台来促进机器人软件的复用与共享,降低机器人软件开发的门槛。 #### 二、ROS的特点与优势 1. **分布式架构**:ROS采用分布式架构,各个节点之间通过网络通信,这使得ROS系统具有很高的灵活性和可扩展性。 2. **模块化设计**:ROS的设计理念强调模块化,开发者可以根据需求选择合适的组件来构建自己的机器人应用。 3. **丰富的工具链与库支持**:ROS提供了大量的工具和库,包括但不限于传感器驱动、视觉处理、路径规划等,极大地简化了开发过程。 4. **跨平台兼容性**:ROS可以在多种操作系统上运行,如Linux、Mac OS等,这为机器人系统的部署提供了极大的便利。 5. **活跃的社区支持**:ROS有一个庞大的用户群和活跃的开发者社区,这意味着有大量的资源可供学习,并且遇到问题时可以快速获得帮助。 #### 三、ROS核心概念详解 1. **节点(Node)**:在ROS中,节点是最小的工作单元,它们执行特定的任务,并通过消息、服务等方式与其他节点交互。 2. **主题(Topic)**:主题是节点间消息传递的基本单位,类似于发布/订阅模型中的“频道”。节点可以通过发布或订阅某个主题来进行通信。 3. **服务(Service)**:服务是节点间的一种请求/响应机制,通常用于实现更复杂的交互操作,如获取机器人的当前位置。 4. **参数(Parameter)**:参数是存储在中央服务器上的键值对,用于配置节点的行为。这些参数可以被任何节点读取或更新。 5. **包(Package)**:包是ROS中代码组织的基本单元,包含源代码、库文件、配置文件等。 6. **工作空间(Workspace)**:工作空间是一个包含多个包的目录结构,用于管理和构建ROS项目。 #### 四、ROS开发环境搭建 1. **选择合适的Linux发行版**:ROS推荐使用Ubuntu作为开发环境,最新的版本通常会有更好的支持。 2. **安装ROS**:可以通过官方提供的脚本或者包管理器来安装ROS。 3. **设置环境变量**:确保所有必要的环境变量都被正确设置,以便ROS能够正常工作。 4. **验证安装**:通过运行简单的示例程序来验证ROS是否已经成功安装并配置好。 #### 五、ROS编程实践 1. **编写第一个ROS节点**:通过编写一个简单的节点来熟悉ROS的基本编程流程,例如创建一个发布者节点和一个订阅者节点。 2. **利用ROS工具进行调试**:学会使用诸如`rostopic`、`rosbag`等工具来监控和调试ROS系统。 3. **高级功能探索**:深入了解ROS中的高级特性,如自定义消息类型、实现复杂的服务接口等。 #### 六、ROS在机器人领域中的应用案例 1. **移动机器人导航**:利用ROS开发自主导航系统,实现避障、路径规划等功能。 2. **无人机控制**:通过ROS集成各种传感器数据,实现对无人机的精准控制。 3. **人机交互**:开发基于ROS的自然语言处理系统,使机器人能够理解人类的指令并作出相应的反应。 通过上述介绍,我们可以看到ROS不仅仅是一个工具集,更是一个强大的机器人开发平台。它极大地促进了机器人技术的发展。无论是对于初学者还是经验丰富的开发者来说,掌握ROS都是进入机器人领域的关键一步。
  • 《Learning ROS for Robotics Programming (Second Edition)》ROS编程第二版英文原著...
    优质
    本书是《Learning ROS for Robotics Programming》的第二版英文原版书籍,深入浅出地介绍了机器人操作系统ROS的基础知识和高级编程技巧。 ROS学习教程适合初学者入门使用,无需查阅wiki文档,更加方便快捷。从基础到深入的《Learning ROS for Robotics Programming Second Edition》一书是很好的工具书,帮助读者逐步提升技能。
  • Robotics with ROS: An Example-Based Approach
    优质
    《Robotics with ROS: An Example-Based Approach》一书通过大量实例详细介绍了ROS(机器人操作系统)的基础知识及其在机器人开发中的应用。适合初学者快速上手学习。 《ROS Robotics by Example》是一本书籍或教程的名称,专注于通过实例来教授机器人技术领域的ROS(Robot Operating System)应用知识和技术。这本书或者资源旨在帮助读者理解并掌握如何使用ROS进行机器人开发的相关实践技能与理论基础。
  • ROS_Ros相关_
    优质
    本资源包汇集了关于机器人操作系统(ROS)的相关学习材料与文档,旨在帮助初学者快速入门和进阶用户深入研究ROS技术。 ROS(机器人操作系统)是机器人领域广泛使用的开源框架,它为机器人软件开发提供了标准化的接口、工具和服务。本资料集主要关注ROS在MATLAB环境中的应用,MATLAB作为一个强大的数学计算和数据分析平台,与ROS结合使机器人系统的仿真、控制和分析变得更加便捷。 1. **ROS基础知识**: - **ROS架构**:核心概念包括节点(Node)、话题(Topic)、服务(Service)、参数服务器(Parameter Server)和图(Graph)。节点是基本执行单元,它们通过话题交换数据,通过服务请求完成特定任务,参数服务器用于存储全局配置参数。 - **ROS工作流**:创建项目通常涉及工作空间(Workspace)、构建系统如catkin以及消息和服务的定义。 - **ROS包(Package)**:代码组织单位,包含源代码、配置文件、消息类型和服务等。 2. **MATLAB与ROS的集成**: - **MATLAB ROS Toolbox**:提供了直接在MATLAB环境中编写和运行ROS节点的能力,并处理话题和服务及数据可视化。 - **创建ROS节点**:可以订阅话题、发布话题、提供服务以及调用服务。 - **数据类型转换**:需要将MATLAB的数据转化为ROS的消息类型。 3. **ROS话题(Topic)与MATLAB**: - **订阅与发布**:可以在MATLAB中订阅和发布ROS话题,接收或广播数据。 - **数据处理**:强大的数学运算能力使数据分析变得直观且高效。 4. **ROS服务(Service)与MATLAB**: - **服务客户端和服务提供者**:可以作为服务的请求端或响应端。 - **调用与应答**:编写函数来处理服务请求和响应。 5. **仿真与控制**: - **Gazebo集成**:通过ROS Toolbox在MATLAB中进行虚拟机器人模型的操作和创建,使用常用的仿真环境Gazebo。 - **控制系统设计**:结合MATLAB的控制理论工具箱实现复杂的机器人控制系统的设计和实施。 6. **ROS参数服务器与MATLAB**: - **读写参数**:访问并操作全局参数,支持多节点协同工作。 7. **实例与教程**: - **示例代码**:包含多个在MATLAB中运行的ROS节点示例。 - **交互式学习脚本**:引导用户实践ROS和MATLAB集成应用。 通过这些内容的学习,开发者可以掌握利用MATLAB进行机器人软件开发的基本技能,实现从算法设计到系统集成的完整流程。结合了可视化能力和计算能力后,ROS的灵活性和可扩展性得以充分发挥,在机器人研究与工程中带来极大便利。
  • ——将yolo移植到ros
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    本项目旨在探讨如何将YOLO(You Only Look Once)实时目标检测算法成功集成至ROS(Robot Operating System)环境中的过程与方法,以增强机器人的自主感知能力。 按照上述更改即可实现将YOLO移植到ROS,并且已经亲测好用。
  • SolidWorks导出URDF和ROS
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    本资料详细介绍了如何使用SolidWorks软件将机械设计模型导出为URDF格式,并打包成ROS兼容文件的过程,适用于机器人开发与研究。 solidworks导出URDF模型的ROS包资料已经整理并测试通过,包含PDF格式教程以及solidworks导出URDF插件,易于上手使用。