自从发明机器人以来，对两足机器人（具有两条腿的机器人）的研究一直持续地进行，特

别是仿人型双足机器人。创造类似于人的机器人并使其不进行任何改变就可以在相同的人类工

作环境中使用，意味着它们被建造用来模仿人类和人类的行为。这类机器人与轮式机器人相比，

能更加有效地适应复杂环境。双足机器人在人机交互和复杂地形的适应方面有天然优势。如果

运动平衡问题解决得好，再用人工智能技术当大脑，仿人机器人将具备广阔的应用场景和巨大

的商业化价值——不仅可在机场、酒店、养老等服务行业广泛应用，而且在高校教具、娱乐影

视、军用装备等方面也具有重要价值。随着人工智能的发展，在未来的生产、生活中，仿人型

双足机器人可以帮助人类解决很多问题，比如完成送餐、驮物、抢险、采矿等一系列危险或繁

重的工作。Roban 

机器人是一款高端仿人机器人，拥有讨人喜欢的外形，具有人工智能，能够在

视听方面与人类互动。Roban 

机器人的相关技术完全是开源的，开放给所有的高等教育项目，支

持在Roban 

上的开发及教育相关领域的研究。

Roban 

机器人支持Linux、Windows 

或Mac 

OS 

等环境下的编程开发，开放的编程构架支持

C+

+ 

或Python 

语言。无论使用者专业水平如何，都可以通过编程平台与Roban 

机器人进行编程。

本书介绍Roban 

机器人相关基础知识及编程操作，全书共分

8 

章，内容如下。

第

1 

章Roban 

机器人概述。介绍Roban 

机器人系统、关节运动模型、机器人操作系统框架、

Roban 

机器人基本操作、网络连接设置和远程登录。

第

2 

章Python 

编程基础。介绍Python 

的基本语法、函数、对象与类、文件和异常。

第

3 

章ROS 

使用概述。介绍ROS 

的程序包与节点、话题与服务、文件与参数及调试工具，

最后给出了ROS 

安装和配置、主从机设置实例及消息通信实例。

第

4 

章同步定位与地图构建。介绍SLAM 

技术中对图像的接收和发布、位置的定位和图像

追踪、八叉树存储方式及平面图的生成、路径生成及控制机器人行走。

第

5 

章V-REP 

使用概述。介绍V-REP 

仿真环境的搭建，提供了Roban 

机器人在V-REP 

环

境下的导入和配置，以及仿真环境下的传感器配置，最后给出机器人大赛仿真环境的应用示例。

第

6 

章Roban 

机器人运动控制基础。介绍Roban 

机器人相关的基础结构、动作控制方法，以

及机器人姿态的运动学正、逆求解方法，最后给出控制Roban 

机器人避障行走实例。

第

7 

章双足步行基础。介绍Roban 

机器人相关的运动学基础、ZMP 

含义以及基于线性倒立

摆生成双足行走步态，最终给出Roban 

机器人行走及上下楼梯实例。

第

8 

章人机交互。介绍Roban 

机器人音频及视频处理的硬件基础、相关理论及相关应用，最

后给出人脸识别及数字识别的人工智能实践。

本书各章内容相对独立，在内容安排上按照先易后难的原则编写。前面章节解释的语句后

面再次出现时不做解释，读者在学习时尽量按照章节顺序阅读和调试程序。书中罗列相应内容，

如参数、软件安装、程序调试方法等，供需要时查阅。

本书面向初学者，对机器人学相关理论、Python 

语言、视觉及声学知识等介绍得相对简单，

仅选择调试机器人所必须掌握的基础知识，书中所使用的范例也不涉及复杂算法。读者在掌握

Roban 

机器人系统的基础知识、开发设计思路后，可以参考开源WIKI，查阅所提供的更多API。

本书可作为Roban 

机器人的操作手册和编程参考书，也可作为高等学校计算机及相关专业

“机器人程序设计”课程的教材。

由于作者水平和经验有限，书中疏漏之处在所难免，敬请读者指正。

编者

2020 

年12 

月