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ROS机器人程序设计
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第2章 ROS系统架构及概念

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2022-01-24 10:31:53
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  • 译者序
  • 前言
  • 作者简介
  • 审校者简介
  • 第1章 ROS Hydro系统入门
    • 1.1 PC安装教程
    • 1.2 使用软件库安装ROS Hydro
      • 1.2.1 配置Ubuntu软件库
      • 1.2.2 添加软件库到sources.list文件中
      • 1.2.3 设置密钥
      • 1.2.4 安装ROS
      • 1.2.5 初始化rosdep
      • 1.2.6 配置环境
      • 1.2.7 安装rosinstall
    • 1.3 如何安装VirtualBox和Ubuntu
      • 1.3.1 下载VirtualBox
      • 1.3.2 创建虚拟机
    • 1.4 在BeagleBone Black上安装ROS Hydro
      • 1.4.1 准备工作
      • 1.4.2 配置主机和source.list文件
      • 1.4.3 设置密钥
      • 1.4.4 安装ROS功能包
      • 1.4.5 初始化rosdep
      • 1.4.6 在BeagleBone Black中配置环境
      • 1.4.7 在BeagleBone Black中安装rosinstall
    • 1.5 本章小结
  • 第2章 ROS系统架构及概念
    • 2.1 理解ROS文件系统级
      • 2.1.1 工作空间
      • 2.1.2 功能包
      • 2.1.3 综合功能包
      • 2.1.4 消息
      • 2.1.5 服务
    • 2.2 理解ROS计算图级
      • 2.2.1 节点与nodelet
      • 2.2.2 主题
      • 2.2.3 服务
      • 2.2.4 消息
      • 2.2.5 消息记录包
      • 2.2.6 节点管理器
      • 2.2.7 参数服务器
    • 2.3 理解ROS开源社区级
    • 2.4 ROS系统试用练习
      • 2.4.2 创建工作空间
      • 2.4.3 创建ROS功能包和综合功能包
      • 2.4.4 编译ROS功能包
      • 2.4.5 使用ROS节点
      • 2.4.6 如何使用主题与节点交互
      • 2.4.7 如何使用服务
      • 2.4.8 使用参数服务器
      • 2.4.9 创建节点
      • 2.4.10 编译节点
      • 2.4.11 创建msg和srv文件
      • 2.4.12 使用新建的srv和msg文件
      • 2.4.13 启动文件
      • 2.4.14 动态参数
    • 2.5 本章小结
  • 第3章 可视化和调试工具
    • 3.1 调试ROS节点
      • 3.1.1 使用gdb调试器调试ROS节点
      • 3.1.2 ROS节点启动时调用gdb调试器
      • 3.1.3 ROS节点启动时调用valgrind分析节点
      • 3.1.4 设置ROS节点core文件转储
    • 3.2 日志信息
      • 3.2.1 输出日志信息
      • 3.2.2 设置调试信息级别
      • 3.2.3 为特定节点配置调试信息级别
      • 3.2.4 信息命名
      • 3.2.5 按条件显示信息与过滤信息
      • 3.2.6 显示信息的方式——单次、可调、组合
      • 3.2.7 使用rqt_console和rqt_logger_level在运行时修改调试级别
    • 3.3 检测系统状态
      • 3.3.1 检测节点、主题、服务和参数
      • 3.3.2 使用rqt_graph在线检测节点状态图
    • 3.4 设置动态参数
    • 3.5 当出现异常状况时使用roswtf
    • 3.6 可视化节点诊断
    • 3.7 绘制标量数据图
    • 3.8 图像可视化
    • 3.9 3D可视化
      • 3.9.1 使用rqt_rviz在3D世界中实现数据可视化
      • 3.9.2 主题与坐标系的关系
      • 3.9.3 可视化坐标变换
    • 3.10 保存与回放数据
      • 3.10.1 什么是消息记录包文件
      • 3.10.2 使用rosbag在消息记录包中记录数据
      • 3.10.3 回放消息记录包文件
      • 3.10.4 检查消息记录包文件的主题和消息
    • 3.11 应用rqt与rqt_gui插件
    • 3.12 本章小结
  • 第4章 在ROS下使用传感器和执行器
    • 4.1 使用游戏杆或游戏手柄
      • 4.1.1 joy_node如何发送游戏杆动作消息
      • 4.1.2 使用游戏杆数据在turtlesim中移动海龟
    • 4.2 使用激光雷达——Hokuyo URG-04lx
      • 4.2.1 了解激光雷达如何在ROS中发送数据
      • 4.2.2 访问和修改激光雷达数据
    • 4.3 使用Kinect传感器查看3D环境中的对象
      • 4.3.1 如何发送和查看Kinect数据
      • 4.3.2 创建使用Kinect的示例
    • 4.4 使用伺服电动机——Dynamixel
    • 4.5 使用Arduino添加更多的传感器和执行器
    • 4.6 在Arduino上使用超声波传感器
    • 4.7 距离传感器如何发送消息
      • 4.7.1 创建使用超声波的示例
      • 4.7.2 Xsens如何在ROS中发送数据
      • 4.7.3 创建使用Xsens的示例
    • 4.8 使用10自由度低成本惯性测量模组IMU
      • 4.8.1 下载加速度传感器库
      • 4.8.2 Arduino Nano和10自由度传感器编程
      • 4.8.3 创建ROS节点以使用10自由度传感器数据
    • 4.9 GPS的使用
      • 4.9.1 GPS如何发送信息
      • 4.9.2 创建一个使用GPS的工程实例
    • 4.10 本章小结
  • 第5章 计算机视觉
    • 5.1 连接和运行摄像头
      • 5.1.1 FireWire IEEE1394摄像头
      • 5.1.2 USB摄像头
    • 5.2 使用OpenCV制作USB摄像头驱动程序
      • 5.2.1 通过cv_bridge使用OpenCV处理ROS图像
      • 5.2.2 使用image transport发布图像
      • 5.2.3 在ROS中使用OpenCV
      • 5.2.4 显示摄像头输入的图像
    • 5.3 标定摄像头
    • 5.4 ROS图像管道
    • 5.5 计算机视觉任务中有用的ROS功能包
    • 5.6 使用viso2实现视觉里程计
      • 5.6.1 摄像头位姿标定
      • 5.6.2 运行viso2在线演示
      • 5.6.3 使用低成本双目摄像头运行viso2
    • 5.7 使用RGBD深度摄像头实现视觉里程计
      • 5.7.2 用Kinect RGBD深度摄像头运行fovis
    • 5.8 计算两幅图像的单应性
    • 5.9 本章小结
  • 第6章 点云
    • 6.1 理解点云库
      • 6.1.1 不同的点云类型
      • 6.1.2 PCL中的算法
      • 6.1.3 ROS的PCL接口
    • 6.2 我的第一个PCL程序
      • 6.2.1 创建点云
      • 6.2.2 加载和保存点云到硬盘
      • 6.2.3 可视化点云
      • 6.2.4 滤波和缩减采样
      • 6.2.5 配准与匹配
      • 6.2.6 点云分区
    • 6.3 分割
    • 6.4 本章小结
  • 第7章 3D建模与仿真
    • 7.1 在ROS中自定义机器人的3D模型
    • 7.2 创建第一个URDF文件
      • 7.2.1 解释文件格式
      • 7.2.2 在rviz里查看3D模型
      • 7.2.3 加载网格到机器人模型
      • 7.2.4 使机器人模型运动
      • 7.2.5 物理属性和碰撞属性
    • 7.3 xacro——一个更好的机器人建模方法
      • 7.3.1 使用常量
      • 7.3.2 使用数学方法
      • 7.3.3 使用宏
      • 7.3.4 使用代码移动机器人
      • 7.3.5 使用SketchUp进行3D建模
    • 7.4 在ROS中仿真
      • 7.4.1 在Gazebo中使用URDF3D模型
      • 7.4.2 在Gazebo中添加传感器
      • 7.4.3 在Gazebo中加载和使用地图
      • 7.4.4 在Gazebo中移动机器人
    • 7.5 本章小结
  • 第8章 导航功能包集入门
    • 8.1 ROS导航功能包集
    • 8.2 创建变换
      • 8.2.1 创建广播机构
      • 8.2.2 创建侦听器
      • 8.2.3 查看坐标变换树
    • 8.3 发布传感器信息
    • 8.4 发布里程数据信息
      • 8.4.1 Gazebo如何获取里程数据
      • 8.4.2 创建自定义里程数据
    • 8.5 创建基础控制器
      • 8.5.1 使用Gazebo创建里程数据
      • 8.5.2 创建自己的基础控制器
    • 8.6 使用ROS创建地图
      • 8.6.1 使用map_server保存地图
      • 8.6.2 使用map_server加载地图
    • 8.7 本章小结
  • 第9章 导航功能包集进阶
    • 9.1 创建功能包
    • 9.2 创建机器人配置
    • 9.3 配置全局和局部代价地图
      • 9.3.1 基本参数的配置
      • 9.3.2 全局代价地图的配置
      • 9.3.3 局部代价地图的配置
      • 9.3.4 基本局部规划器配置
    • 9.4 为导航功能包集创建启动文件
    • 9.5 为导航功能包集设置rviz
      • 9.5.1 2D位姿估计
      • 9.5.2 2D导航目标
      • 9.5.3 静态地图
      • 9.5.4 粒子云
      • 9.5.5 机器人占地空间
      • 9.5.6 局部代价地图
      • 9.5.7 全局代价地图
      • 9.5.8 全局规划
      • 9.5.9 局部规划
      • 9.5.10 规划器规划
      • 9.5.11 当前目标
    • 9.6 自适应蒙特卡罗定位
    • 9.7 使用rqt_reconfigure修改参数
    • 9.8 机器人避障
    • 9.9 发送目标
    • 9.10 本章小结
  • 第10章 使用MoveIt！
    • 10.1 MoveIt！体系结构
      • 10.1.1 运动规划
      • 10.1.2 规划场景
      • 10.1.3 运动学
      • 10.1.4 碰撞检测
    • 10.2 在MoveIt！中集成一个机械臂
      • 10.2.1 工具箱里有什么
      • 10.2.2 使用设置助手生成一个MoveIt！包
      • 10.2.3 集成到rviz
      • 10.2.4 集成到Gazebo或实际机器人的手臂
    • 10.3 简单的运动规划
      • 10.3.1 规划单个目标
      • 10.3.2 规划一个随机目标
      • 10.3.3 规划预定义的群组状态
      • 10.3.4 显示目标的运动
    • 10.4 考虑碰撞的运动规划
      • 10.4.1 将对象添加到规划场景中
      • 10.4.2 从规划的场景中删除对象
      • 10.4.3 应用点云进行运动规划
    • 10.5 抓取和放置任务
      • 10.5.1 规划的场景
      • 10.5.2 感知
      • 10.5.3 抓取
      • 10.5.4 抓取操作
      • 10.5.5 放置操作
      • 10.5.6 演示模式
      • 10.5.7 在Gazebo中仿真
    • 10.6 本章小结
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