本书为ROS智能机器人控制理实一体化教学配套实践教材,主要面向新型工业化时期智能及高端装备制造领域,结合新工科复合型专业技术人才综合能力培养的教学诉求,并融入作者10余载对基于ROS(RobotOperatingSystem,机器人操作系统)的移动机器人开发实践及教学经验编写。教材包含十个实验,从对移动机器人系统的基本认知开始,逐步深入到基于ROS的各类实践应用,整体遵循由浅入深、由基础到应用的逻辑顺序。具体而言,包括机器人的基本组成、工作原理、ROS的基本操作和编程方法、读取传感器数据、控制机器人底盘运动等基础实践,加上机械臂物料搬运、移动机器人的视觉导引、视觉分拣、SLAM建图以及自主导航等高级应用实践,最后通过移动机器人码垛综合应用的实践展示了ROS在实际工业生产中的应用效果。
实验1 移动机器人系统认知 001
一、实验目的 002
二、实验原理 002
三、实验内容及流程 003
四、实验仪器及材料 003
五、实验步骤 003
六、实验小结 006
实验2 基于ROS系统的小乌龟仿真 009
一、实验目的 010
二、实验原理 010
三、实验内容及流程 011
四、实验仪器及材料 011
五、实验步骤 012
六、实验小结 014
实验3 基于ROS系统传感器数据读取 017
一、实验目的 018
二、实验原理 018
三、实验内容及流程 019
四、实验仪器及材料 020
五、实验步骤 020
六、实验小结 022
实验4 移动机器人底盘运动 025
一、实验目的 026
二、实验原理 026
三、实验内容及流程 027
四、实验仪器及材料 028
五、实验步骤 028
六、实验小结 030
实验5 机械臂物料搬运 033
一、实验目的 034
二、实验原理 034
三、实验内容及流程 035
四、实验仪器及材料 035
五、实验步骤 036
六、实验小结 039
实验6 移动机器人视觉导引 043
一、实验目的 044
二、实验原理 044
三、实验内容及流程 045
四、实验仪器及材料 045
五、实验步骤 046
六、实验小结 050
实验7 移动机器人视觉分拣 053
一、实验目的 054
二、实验原理 054
三、实验内容及流程 055
四、实验仪器及材料 055
五、实验步骤 056
六、实验小结 060
实验8 移动机器人SLAM建图 063
一、实验目的 064
二、实验原理 064
三、实验内容及流程 065
四、实验仪器及材料 066
五、实验步骤 066
六、实验小结 069
实验9 移动机器人SLAM自主导航 073
一、实验目的 074
二、实验原理 074
三、实验内容及流程 075
四、实验仪器及材料 076
五、实验步骤 076
六、实验小结 080
实验10 移动机器人码垛应用 083
一、实验目的 084
二、实验原理 084
三、实验内容及流程 085
四、实验仪器及材料 085
五、实验步骤 086
六、实验小结 089