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當前位置: 首頁出版圖書科學技術計算機/網(wǎng)絡人工智能ROS進階實例

ROS進階實例

ROS進階實例

定 價:¥98.00

作 者: [美] R.帕特里克·戈貝爾 著;[墨] J.羅哈斯 譯
出版社: 中山大學出版社
叢編項:
標 簽: 暫缺

ISBN: 9787306060303 出版時間: 2017-04-01 包裝: 平裝
開本: 16開 頁數(shù): 443 字數(shù):  

內(nèi)容簡介

  本書是《ROS入門實例》的進階篇,介紹一批ROS程序包以及一些在真實機器人上編程所必需的工具:使用SMAC和Behavior Trees這樣的可執(zhí)行任務管理工具,為不同的機器人創(chuàng)造定制的URDF模型,用ROS診斷來監(jiān)控機器人的健康狀況,多控制輸入以及為這些控制輸入設定優(yōu)先級,控制多關節(jié)機械臂實現(xiàn)移動到指定點和抓取的動作,通過網(wǎng)絡瀏覽器監(jiān)控和控制機器人,以及在Garebo中運行真實機器人的模擬版。

作者簡介

  R.帕特里克·戈貝爾(R. Patrick Goebel)于1991年獲得認知心理學博士學位,現(xiàn)擔任美國斯坦佛大學網(wǎng)絡工程師職務,對機器人的設計構建與編程要深入的研究,并撰寫了多部有關ROS(機器人操作系統(tǒng))的暢銷書。Juan Rojas,墨西哥籍,廣東工業(yè)大學機電工程學院副教授,從事機器人領域研究超過14年;在范德堡大學(位于美國田納西州納什維爾)獲學士、碩士及博士學位;2011-2012年在日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所(AIST)從事博士后工作,2012-2015年在中山大學任助理教授。

圖書目錄

前言
關于本書的紙質版和電子版的說明
從HYDRO到現(xiàn)版本的演變
1. 這一卷書的范圍
2. 安裝ROS-BY-EXAMPLE代碼
3. 使用ROS執(zhí)行任務
3.1 一個虛擬電池模擬器
3.2 運行案例所需的一套常規(guī)設定
3.3 ROS動作的簡短回顧
3.4 一個巡邏機器人的案例
3.5 使用標準腳本實現(xiàn)的巡邏機器人
3.6 腳本方法存在的問題
3.7 SMACH還是行為樹?
3.8 SMACH:將任務作為狀態(tài)機
3.8.1 SMACH回顧
3.8.2 使用SMACH巡邏一個正方形區(qū)域
3.8.3 在ArbotiX模擬器中測試SMACH導航
3.8.4 從SimpleActionState中獲取結果
3.8.5 SMACH迭代器
3.8.6 在每個轉移上執(zhí)行命令
3.8.7 與ROS主題和服務進行交互
3.8.8 回調(diào)函數(shù)與自省
3.8.9 并發(fā)任務:將電池檢查加入巡邏程序中
3.8.10 對進行電池檢查的巡邏機器人的注解
3.8.11 在狀態(tài)與狀態(tài)機之間傳遞用戶數(shù)據(jù)
3.8.12 子任務與分層狀態(tài)機
3.8.13 為房屋清潔機器人添加電池檢查
3.8.14 狀態(tài)機的缺點
3.9 行為樹
3.9.1 行為樹與分層狀態(tài)機的對比
3.9.2 行為樹的關鍵屬性
3.9.3 建立一棵行為樹
3.9.4 選擇器與序列器 59
3.9.5 使用修飾器(元行為)對行為進行自定義
3.10 為ROS 和行為樹編程
3.10.1 安裝pi_trees 程序庫
3.10.2 pi_trees 程序庫基本部件
3.10.3 ROS-專用行為樹類
3.10.4 一個使用行為樹的Patrol Bot例子
3.10.5 一個使用行為樹的居家清潔機器人
3.10.6 并行任務
3.10.7 添加和移除任務
4. 為你的機器人創(chuàng)建一個URDF模型
4.1 從底座和輪子開始
4.1.1 robot_state_publisher和joint_state_publisher節(jié)點
4.1.2 底座的URDF/Xacro文件
4.1.3 替代/base_footprint坐標系的方法
4.1.4 把底座加到機器人模型中
4.1.5 查看機器人的變換樹(tf樹)
4.1.6 使用網(wǎng)格模型創(chuàng)建底座
4.2 簡化你的網(wǎng)格模型
4.3 添加一個軀干
4.3.1 為軀干建模
4.3.2 把軀干附著到底座上
4.3.3 使用網(wǎng)格模型為軀干建模
4.3.4 把網(wǎng)格軀干附著到網(wǎng)格底座上
4.4 測量、計算和調(diào)整
4.5 添加一個相機
4.5.1 相機的位置
4.5.2 為相機建模
4.5.3 在軀干和底座上添加相機
4.5.4 查看有軀干和相機情況下的變換樹
4.5.5 使用網(wǎng)格模型為相機建模
4.5.6 使用Asus Xtion Pro替換Kinect
4.6 添加一個激光掃描儀(或其他傳感器)
4.6.1 為激光掃描儀建模
4.6.2 添加一個激光掃描儀(或其他傳感器)到一個網(wǎng)格底座
4.6.3 配置激光節(jié)點的啟動文件
4.7 添加一個可搖移和傾斜的頭部
4.7.1 用Asus Xtion Pro取代Kinect
4.7.2 對搖移和傾斜頭建模
4.7.3 理解旋轉軸
4.7.4 使用網(wǎng)格模型的Pi機器人云臺頭
4.7.5 在Pi機器人上使用Asus Xtion Pro網(wǎng)格取代Kinect
4.8 添加一條或兩條機械臂
4.8.1 機械臂的放置
4.8.2 機械臂的建模
4.8.3 為計劃增加一個夾持器坐標系
4.8.4 增加第二個機械臂
4.8.5 使用機械臂電機和支架的網(wǎng)格
4.9 為Box機器人增加一個可伸縮軀干
4.10 為Pi機器人增加一個可伸縮軀干
4.11 一個桌面的單臂Pi機器人
4.12 用ArbotiX仿真器來測試你的模型
4.12.1 虛擬Box機器人
4.12.2 一個虛擬的Pi機器人
4.13 創(chuàng)建你自己機器人的描述程序包
4.13.1 從rbx2_description程序包中復制文件
4.13.2 創(chuàng)建一個測試啟動文件
5. 控制伺服電機: 再一次
5.1 安裝ArbotiX程序包
5.2 啟動ArbotiX節(jié)點
5.3 ArbotiX配置文件
5.4 在模擬模式中測試ArbotiX關節(jié)控制器
5.5 在真實伺服電機中測試ArbotiX關節(jié)控制器
5.6 松弛所有的伺服電機
5.7 啟用或禁用所有的伺服電機
6. 機器診斷
6.1 DiagnosticStatus 信息
6.2 分析器配置文件
6.3 監(jiān)控Dynamixel伺服電機溫度
6.3.1 為云臺監(jiān)控伺服電機
6.3.2 查看在/diagnostics主題上的信息
6.3.3 通過監(jiān)控/diagnostics主題來保護伺服電機
6.4 監(jiān)控筆記本的電池
6.5 創(chuàng)造屬于你自己的診斷信息
6.6 監(jiān)控其他硬件狀態(tài)
7. 動態(tài)重置
7.1 添加動態(tài)參數(shù)到你的節(jié)點
7.1.1 創(chuàng)建.cfg文件
7.1.2 讓.cfg文件可執(zhí)行
7.1.3 配置CMakeLists.txt文件
7.1.4 構建程序包
7.2 將動態(tài)重置容量加入到電池仿真器節(jié)點中
7.3 添加動態(tài)重配置客戶端支持到ROS節(jié)點
7.4 從命令行動態(tài)重配置
8. 多話題 with mux & yocs
8.1 為mux話題設置啟動文件
8.2 用虛擬TurtleBot機器人測試mux
8.3 使用mux服務切換輸入
8.4 優(yōu)先處理mux輸入的ROS節(jié)點
8.5 Yujin機器人的YOCS控制器
8.5.1 添加輸入源
9. 3D世界中的頭部追蹤
9.1 追蹤虛構的3D目標
9.2 在機器人上追蹤一個點
9.3 3D頭部追蹤節(jié)點
9.3.1 真實的以及虛擬的頭部追蹤
9.3.2 將目標映射到攝像頭平面
9.4 用真實的伺服電機做頭部追蹤
9.4.1 真實伺服電機以及虛擬目標
9.4.2 真實的伺服電機,真實的目標
9.4.3 節(jié)點和啟動文件
10. 檢測與跟蹤 AR 標簽
10.1 安裝與測試ar_track_alvar 包
10.1.1 創(chuàng)建你自己的AR標簽
10.1.2 生成并打印AR標簽
10.1.3 啟動攝像頭驅動和ar_track_alvar節(jié)點
10.1.4 測試標記檢測
10.1.5 理解/ar_pose_marker主題
10.1.6 觀察在RViz中的標記
10.2 訪問你的程序中的 AR 標簽姿態(tài)
10.2.1 ar_tags_cog.py腳本
10.2.2 用平移和傾斜頭跟蹤標簽
10.3 使用標記束跟蹤多個標簽
10.4 跟隨一個帶有移動機器人的標簽
10.4.1 在TurtleBot上運行AR跟隨者腳本
10.5 練習:使用AR標簽定位
11. 用MoveIt!做機械臂導航
11.1 我需要一臺有機械臂的實體機器人嗎?
11.2 自由度
11.3 關節(jié)類型
11.4 關節(jié)軌跡和關節(jié)軌跡動作控制器
11.5 正向和逆向機械臂運動學
11.6 逆運動學的數(shù)值解法和分析解法
11.7 MoveIt!的架構
11.8 安裝MoveIt!
11.9 為你的機器人創(chuàng)建靜態(tài)URDF模型
11.10 運行MoveIt!設置助手
11.10.1 加載機器人的URDF模型
11.10.2 生成碰撞矩陣
11.10.3 添加base_odom虛擬關節(jié)
11.10.4 添加右臂規(guī)劃組
11.10.5 添加右夾持器規(guī)劃組
11.10.6 定義機器人位姿
11.10.7 定義末端執(zhí)行器
11.10.8 定義被動關節(jié)
11.10.9 生成配置文件
11.11 用MoveIt!設置助手創(chuàng)建的配置文件
11.11.1 SRDF文件(.srdf) 11.11.2 fake_controllers.yaml文件
11.11.3 joint_limits.yaml文件
11.11.4 kinematics.yaml文件
11.12 move_group節(jié)點和啟動文件
11.13 在演示模式下測試MoveIt!
11.13.1 探索Motion Planning插件的額外功能
11.13.2 重新運行設置助手
11.14 用命令行測試MoveIt!
11.15 確定關節(jié)配置和末端執(zhí)行器位姿
11.16 使用ArbotiX關節(jié)軌跡動作控制器
11.16.1 在仿真環(huán)境里測試ArbotiX關節(jié)軌跡動作控制器
11.16.2 用真實的電機測試ArbotiX關節(jié)軌跡控制器
11.17 配置MoveIt!關節(jié)控制器
11.17.1 創(chuàng)建contorllers.yaml文件
11.17.2 創(chuàng)建控制器管理器啟動文件
11.18 MoveIt!的API
11.19 正向運動學:在關節(jié)空間進行規(guī)劃
11.20 逆向運動學: 在笛卡爾空間內(nèi)的規(guī)劃
11.21 把手指向或伸向一個視覺目標
11.22 為規(guī)劃的軌跡設置限制
11.22.1 執(zhí)行笛卡爾路徑
11.22.2 設置其他路徑限制
11.23 調(diào)整軌跡速度
11.24 為規(guī)劃添加障礙
11.25 把物體與工具附在機器人上
11.26 拾取和放置
11.27 添加一個傳感器控制器
11.28 在一個真實機械臂上運行MoveIt!
11.28.1 創(chuàng)建自己的啟動文件和腳本
11.28.2 運行機器人的啟動文件
11.28.3 真實機械臂上的正運動學
11.28.4 真實機械臂上的逆運動學
11.28.5 真實機械臂上的笛卡爾路徑
11.28.6 真實機械臂上的拾取-放置
11.28.7 指向或伸向一個視覺目標
12. Gazebo:模擬世界與機器人
12.1 安裝Gazebo
12.2 硬件圖形加速
12.3 安裝 ROS Gazebo包
12.4 安裝 Kobuki ROS包
12.5 安裝 Fetch Robot ROS包
12.6 使用Gazebo GUI
12.7 在Gazebo里測試Kobuki機器人
12.7.1 訪問模擬傳感器數(shù)據(jù)
12.7.2 為Kobuki添加安全控制
12.7.3 運行來自第一卷書的nav_square.py腳本
12.8 加載其他世界和對象
12.9 在Gazebo測試Fetch機器人
12.9.1 Fetch的關節(jié)軌跡
12.9.2 Fetch和MoveIt!
12.9.3 Fetch的取和放
12.10 使用simple_grasping感知管道的現(xiàn)實取和放
12.10.1 深度攝像頭的局限性
12.10.2 運行演示
12.10.3 理解real_pick_and_place.py腳本
12.11 運行Gazebo Headless + RViz
13. ROSBRIDGE:為你的機器人構建WEB圖形用戶界面
13.1 安裝rosbridge程序包
13.2 安裝web_video_server程序包
13.3 安裝一個簡單的Web服務器(mini-httpd)
13.4 啟動mini-httpd、rosbridge和web_video_server
13.5 一個簡單的rosbridge HTML/Javascript圖形用戶界面
13.6 在模擬TurtleBot中測試圖形用戶界面
13.7 在真實的機器人中測試圖形用戶界面
13.8 在網(wǎng)絡中的另外一臺設備上查看Web圖形用戶界面
13.9 使用瀏覽器調(diào)試控制臺
13.10 理解簡單的圖形用戶界面
13.10.1 HTML布局:simple_gui.html
13.10.2 JavaScript代碼:simple_gui.js
13.11 一個使用jQuery、jqWidgets和KineticJS的更高級的圖形用戶界面 405
13.12 Rosbridge總結
附錄:ROS的附件及使用USB設備:創(chuàng)建 udev Rules
13.13 將你的賬戶加入dialout組
13.14 刪除設備的序列號
13.15 UDEV 規(guī)則
13.16 測試一條UDEV規(guī)則
13.17 在ROS配置文件中使用設備名

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