前言
第1章認(rèn)識(shí)移動(dòng)機(jī)器人
1.1移動(dòng)機(jī)器人概述
1.1.1移動(dòng)機(jī)器人概念
1.1.2移動(dòng)機(jī)器人分類(lèi)
1.2移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展歷史
1.3移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域
1.4需要的前置知識(shí)及學(xué)習(xí)參考資源
本章小結(jié)
第2章機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）
2.1ROS概述
2.2ROS安裝和測(cè)試
2.2.1Ubuntu18.04虛擬機(jī)安裝步驟
2.2.2ROS安裝和測(cè)試步驟
2.3第一個(gè)ROS程序——hello_world
2.3.1安裝開(kāi)發(fā)工具
2.3.2創(chuàng)建第一個(gè)ROS程序：
hello_world
2.3.3對(duì)Catkin的總結(jié)
2.4ROS工具包
2.4.1Qt工具箱
2.4.2RViz
2.4.3Gazebo
2.4.4文件系統(tǒng)工具
2.5ROS通信機(jī)制
2.5.1節(jié)點(diǎn)（Node）
2.5.2節(jié)點(diǎn)管理器Master
2.5.3Node與Master相關(guān)命令
2.5.4ROS通信方式
2.5.5Topic話(huà)題模式
2.5.6Topic話(huà)題通信實(shí)例
2.5.7Topic自定義消息
2.5.8Service服務(wù)模式
2.5.9Service服務(wù)通信實(shí)例
2.5.10Service服務(wù)消息的定義與使用
2.5.11Parameter Service
2.5.12Parameter Service的使用
2.5.13Actionlib
2.5.14Action的定義與使用
2.6ROS分布式多機(jī)通信
2.6.1設(shè)置IP地址
2.6.2設(shè)置ROS_MASTER_URI
2.6.3多機(jī)通信測(cè)試
2.7坐標(biāo)變換(TF)與統(tǒng)一機(jī)器人描述格式
(URDF)
2.7.1TF簡(jiǎn)介
2.7.2TF實(shí)例
2.7.3TF數(shù)據(jù)類(lèi)型
2.7.4URDF基礎(chǔ)
2.8移動(dòng)機(jī)器人ROS仿真實(shí)戰(zhàn)
2.8.1RViz仿真實(shí)驗(yàn)——littlecar
2.8.2在RViz上用鍵盤(pán)控制小車(chē)移動(dòng)
2.8.3在Gazebo上進(jìn)行仿真
2.8.4在仿真環(huán)境中加入Velodyne激光傳
感器
本章小結(jié)
第3章搭建移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)
3.1移動(dòng)機(jī)器人開(kāi)發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介
3.2移動(dòng)機(jī)器人開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.2.1底盤(pán)與控制板設(shè)計(jì)
3.2.2導(dǎo)航板與激光雷達(dá)
3.3移動(dòng)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)
3.3.1導(dǎo)航板環(huán)境搭建（以樹(shù)莓派3B
為例）
3.3.2mRobotit小車(chē)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
本章小結(jié)
第4章環(huán)境感知
4.1感知的概念
4.2雷達(dá)傳感器
4.2.1各種雷達(dá)及原理簡(jiǎn)介
4.2.2激光雷達(dá)使用案例
4.2.3激光雷達(dá)的主要用途
4.3慣性傳感器——IMU
4.3.1IMU簡(jiǎn)介
4.3.2IMU的工作原理
4.3.3IMU使用案例
4.4其他傳感器
4.4.1視覺(jué)傳感器
4.4.2防跌落傳感器
4.4.3防碰撞傳感器
本章小結(jié)
第5章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)與控制
5.1機(jī)器人控制系統(tǒng)
5.2電動(dòng)機(jī)
5.3運(yùn)動(dòng)模型
5.3.1差速運(yùn)動(dòng)模型
5.3.2全向移動(dòng)運(yùn)動(dòng)模型
5.4導(dǎo)航板與控制板通信
5.4.1導(dǎo)航板與控制板的數(shù)據(jù)流
5.4.2導(dǎo)航板與控制板的通信方式
5.4.3里程計(jì)的計(jì)算
5.4.4IMU信息計(jì)算
5.5ROS實(shí)現(xiàn)對(duì)mRobotit機(jī)器人的控制
5.5.1直行控制
5.5.2轉(zhuǎn)向控制
5.5.3運(yùn)動(dòng)軌跡可視化
5.6機(jī)器人移動(dòng)誤差及糾正算法
本章小結(jié)
第6章SLAM——即時(shí)定位與建圖
6.1SLAM簡(jiǎn)介
6.2經(jīng)典SLAM框架
6.2.1前端里程計(jì)
6.2.2后端優(yōu)化
6.2.3回環(huán)檢測(cè)
6.2.4建圖
6.3常見(jiàn)SLAM介紹
6.3.1GMapping
6.3.2Cartographer
6.3.3Hector_slam
6.3.4Karto_slam
*6.4TinySLAM解讀
6.4.1基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
6.4.2TinySLAM基本流程
6.5SLAM實(shí)驗(yàn)
6.5.1實(shí)驗(yàn)一：SLAM離線(xiàn)實(shí)驗(yàn)
6.5.2實(shí)驗(yàn)二：SLAM建圖實(shí)驗(yàn)
6.5.3實(shí)驗(yàn)三：Cartographer實(shí)驗(yàn)
本章小結(jié)
第7章定位與自主導(dǎo)航
7.1定位與導(dǎo)航概述
7.2重定位
7.2.1常見(jiàn)重定位技術(shù)
7.2.2自適應(yīng)蒙特卡洛定位
7.3導(dǎo)航
7.3.1常見(jiàn)導(dǎo)航技術(shù)
7.3.2Costmap 代價(jià)地圖
7.3.3move_base簡(jiǎn)介
7.3.4全局路徑規(guī)劃
7.3.5局部路徑規(guī)劃
7.3.6恢復(fù)行為
7.4定點(diǎn)導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)
本章小結(jié)
第8章送餐機(jī)器人實(shí)戰(zhàn)
8.1背景分析
8.2送餐機(jī)器人功能結(jié)構(gòu)
8.3仿真測(cè)試
8.3.1自主搭建模型
8.3.2自主搭建World環(huán)境
8.3.3在World環(huán)境中加載機(jī)器人
8.3.4仿真環(huán)境下SLAM建圖
8.3.5仿真環(huán)境下獲取地圖坐標(biāo)點(diǎn)
信息
8.3.6在仿真環(huán)境中給機(jī)器人發(fā)布導(dǎo)航
目標(biāo)點(diǎn)
8.4模擬場(chǎng)地測(cè)試
8.4.1模擬場(chǎng)地搭建
8.4.2在場(chǎng)地中進(jìn)行SLAM建圖
8.4.3獲取地圖坐標(biāo)點(diǎn)信息
8.4.4發(fā)布導(dǎo)航點(diǎn)坐標(biāo)
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)