ROS 2机器人操作系统与Gazebo机器人仿真(微课视频版)
"全面讲解机器人开发与仿真技术 配套9章教学课件、899分钟视频讲解 ",提供课件。

作者:侯伟、靳紫轩

丛书名:跟我一起学人工智能

定价:89元

印次:1-1

ISBN:9787302702535

出版日期:2025.09.01

印刷日期:2025.08.25

图书责编:赵佳霓

图书分类:教材

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"本书全面地介绍了ROS 2机器人操作系统与Gazebo机器人仿真技术,内容涵盖了机器人技术的基础知识、ROS 2的运行原理、基本操作与编程方法,以及新一代Gazebo仿真工具的使用,通过详细的操作步骤解析和丰富的实践案例,帮助读者快速掌握机器人开发与仿真的关键技能。 书共9章,第1章介绍了机器人技术基础知识,对机器人领域进行了全面概述;第2~4章重点介绍了ROS 2的安装、编程和仿真案例,以便读者熟练掌握ROS 2;第5章和第6章介绍了Gazebo的安装、仿真环境和机器人建模方法,第7章介绍ROS 2和Gazebo进行联合仿真的方法,第8章以移动机器人的自主建图和导航仿真介绍导航框架Nav2的使用方法,第9章介绍六足、四足、双足机器人、多旋翼无人机、海面船舶和水平潜艇等6种机器人仿真方法和流程。 本书内容丰富,理论与实践相结合,适合机器人技术初学者、高校计算机与机器人相关专业高年级本科生和研究生、科研院所的研究人员及从事机器人开发的工程师阅读和参考。随书附赠,本书中的所有仿真模型、全书源码、授课PPT和授课视频。 "

"侯伟,华北理工大学理学院教师,工学博士,硕士研究生导师。长期从事图像处理和计算机视觉、人工智能、大数据、机器人控制等方面的教研工作。主持和参与科研项目多项,完成企业技术攻关2项。目前已发表学术论文6篇,授权发明专利2项,授权软件著作权3项,编写和参编教材3本。指导学生参加科技竞赛10余项,指导学生创新创业项目5项,获得国家级、省级奖多项。靳紫轩,北京科技大学计算机与通信工程学院2024级硕士研究生,本科毕业于华北理工大学智能科学与技术专业。硕士研究生期间专注于多智能体系统涌现行为建模与仿真、基于深度强化学习的分布式群体行为控制算法及多智能体通用系统编程框架设计等方向的研究。在群智能体控制领域具有较丰富的理论和实践经验。"

前言 随着人工智能技术的飞速发展,机器人领域正迎来前所未有的变革与机遇。机器人不再仅仅是工业生产中的自动化工具,而是正在逐渐融入人类生活的方方面面,从家庭服务到太空探索,从医疗康复到危险环境作业,其应用场景不断拓展。在这一背景下,掌握机器人开发与仿真技术已成为进入机器人行业的关键技能。 ROS(Robot Operating System,机器人操作系统)作为机器人领域的主流开发框架,为机器人编程提供了一个高效、灵活且易于扩展的平台。近年来,随着ROS 2的推出,其在实时性、跨平台支持、安全性等方面进行了全面升级,进一步推动了机器人技术的发展。与此同时,Gazebo作为一款强大的物理仿真工具,能够高度逼真地模拟机器人与环境的交互,为机器人的设计、测试和优化提供了有力支持。长期以来Gazebo作为仿真工具能够与ROS 2进行联合仿真,一方面作为ROS的默认仿真工具,解决了ROS缺乏机器人仿真工具的问题; 另一方面Gazebo仿真工具为ROS 2程序的实验和验证提供了平台,可在程序部署到真实机器人前进行算法检验,提升ROS 2程序的开发效率。 目前ROS 2和Gazebo发展迅速,已成为机器人开发和仿真领域的核心工具。然而,国内缺乏系统介绍二者最新特性的书籍和资料,鉴于这一现状,本书精心选取了ROS 2在2024年5月发布的长期支持版本Jazzy和与之所配套的在2023年9月发布的新一代Gazebo的长期支持版本Harmonic作为核心内容进行系统介绍。新的ROS 2和Gazebo不论在安装、使用和编程方面均展现出易用性。同时,二者的联合仿真也更加...

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教学课件(PPT)

本书源码

第1章机器人概述(93min)

1.1机器人定义

1.2机器人发展历史

1.2.1萌芽时期

1.2.2近代时期

1.2.3信息时期

1.2.4智能时期

1.3机器人分类

1.4机器人构成

1.5机器人产业

1.5.1各国政策

1.5.2机器人产业链

1.6本章小结

第2章ROS 2机器人操作系统(185min)

2.1ROS 2基本原理

2.1.1ROS 2和ROS 1的比较

2.1.2ROS 2架构

2.1.3ROS 2的核心概念

2.2ROS 2的安装

2.2.1VirtualBox安装

2.2.2Ubuntu 24.04安装与配置

2.2.3ROS 2 Jazzy安装

2.2.4ROS 2第三方功能包

2.3ROS 2命令行工具

2.3.1节点管理

2.3.2话题操作

2.3.3服务操作

2.3.4参数操作

2.3.5动作操作

2.3.6记录与重播操作

2.3.7功能包管理

2.4rqt工具

2.4.1rqt简介

2.4.2rqt的使用

2.4.3案例: 绘制奥运五环旗

2.5RViz简介

2.6本章小结

第3章ROS 2编程基础(231min)

3.1ROS 2项目

3.1.1工作空间

3.1.2创建功能包

3.1.3编写程序

3... 查看详情

"●内容全面  本书从基础的Ubuntu系统的安装与开发环境搭建起步,初学者易入门;全面介绍ROS 2机器人操作系统的安装、配置,以及命令行工具、rqt工具、TF2坐标系管理、Launch文件等重点内容。通过丰富的案例和实践,读者可快速掌握ROS 2的机器人开发方法。在机器人仿真方面,本书详细介绍了Gazebo的使用方法,包括基于SDF的仿真环境与机器人构建、ROS 2与Gazebo联合仿真的全流程和7种不同类型机器人的仿真案例。

●技术先进  本书选用Ubuntu 24.04长期版操作系统、ROS 2 Jazzy长期版和新一代Gazebo Harmonic为主进行介绍。随着老版本的退出,新版本凭借其卓越的性能和丰富的新特性,将为机器人开发和仿真提供更强大的支持,满足目前及未来机器人开发的需求。

●组织结构好 本书遵循由易到难、由浅入深的原则,精心组织内容。从机器人基础理论与知识入手,逐步深入到ROS 2机器人操作系统的详细讲解,再过渡到Gazebo仿真工具的运用,最后重点剖析ROS 2与Gazebo联合仿真的方法及7种不同类型机器人仿真案例,使读者能够循序渐进地构建知识体系。

●学习资源丰富  随书附赠了全套教学课件、程序源码,既方便自学,也便于教师用于课堂理论授课和实验指导。此外,每章配备教学视频,助力读者轻松高效地学习。

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