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课程内容
) @4 r9 H, S: h- P( w1 q; w6 Y1. 认识ROS(公开课)
6 V/ {5 N% L" {3 ?) z2 B. e# G& r 1.1 课程介绍
* J. ~; k- M1 W/ p1 r( Z 1.1.1 课程思路
" m% w$ ?- w- E, w& U* L 1.1.2 内容概览1 X: l3 n( B" x, N: k% o+ q
1.1.3 授课形式
' V1 n" M% b0 E4 q3 A6 v 1.2 ROS简介
9 m" j" T% q( n" g0 T1 f- a 1.2.1 ROS起源
2 l( z6 J" S/ ^- J; r 1.2.2 国内外现状2 A% L& |3 u8 f* ]4 }2 F
1.2.3 ROS设计目标
- G$ F& d! K" R4 y: N 1.2.4 ROS的特点
: m* L# x$ \% a a 1.3 ROS系统架构$ m% t7 S) B8 Q+ @" B( I: s
1.3.1 系统架构2 ^' e3 n# X( k! q
1.3.2 通信机制- I5 T0 Y; }" q
1.4 ROS安装! ?; S- [. w) @ e. @' c$ ^
1.5 第一个ROS例程——小海龟仿真$ `8 D: `) C$ o* j: N% u1 v: |5 F
2. ROS基础
; J$ P9 {) ^4 L 2.1 创建工作空间
# E0 R- T; G; [) n5 A- N" ?4 T 2.2 ROS通信编程" F9 d9 z! C5 H& K/ k. d
2.2.1 Topic编程
2 m, v; U0 P' F1 x& S& Q 2.2.2 Service编程
& J# N7 ]8 q, E% \3 ^+ X 2.2.3 Action编程/ A) u2 f. T9 | T% B0 Q' _- w: a
2.3 实现分布式通讯
" G0 Y6 @8 l. T/ p; w 2.4 ROS中的关键组件
4 h) b6 ^2 i0 p* q, r% h D/ A 2.4.1 Launch启动文件
+ o5 d, i) I6 F6 B 2.4.2 TF坐标变换
' f. G* {+ c7 [5 \5 S 2.4.3 Qt工具箱; L# e* V; B4 k+ m) J
2.4.4 rviz可视化平台
: h+ w/ o* {, f" H9 h7 Y/ T 2.4.5 gazebo物理仿真环境
! @* y# U5 j7 \$ ~! B3. 机器人系统设计+ D$ F1 u3 a6 h: Y3 `& ^4 a" L9 N3 V
3.1 机器人的定义与组成
$ D- k. r& I: F2 B2 a- K1 ^7 t 3.2 机器人系统构建0 k1 Q0 O: r' K6 M
3.2.1 执行机构$ e7 n3 a/ o( t4 W7 i& q7 I
3.2.2 驱动系统3 g2 T! J, f9 A" x0 v) C
3.2.3 传感系统
; p& D+ j. S; B$ I7 R 3.2.4 控制系统/ g$ u+ B: F' t! ]8 f6 Q6 `. q* P# t
3.3 URDF机器人建模1 v2 ~# N( D8 M0 z0 G9 [# n: K
3.3.1 URDF模型
5 l! X2 |) o) S4 X+ v2 E J 3.3.2 创建机器人模型4 K8 M7 ?0 G: k4 {' _
3.3.3 添加传感器
$ h8 v. S9 ` |4. 机器人仿真
$ n) T ?2 C% N! @0 y$ k 4.1 机器人模型优化- F2 X* ]6 Z5 p8 h9 T7 B' k* S' o/ b
4.1.1 xacro文件格式$ d1 q0 k9 ]9 e5 Z2 m, U# T! D* P. x
4.1.2 xacro的可编程特性2 \* N% z' |9 ~2 Y& Z3 d
4.1.3 URDF模型的优化3 ?7 N! P& ~6 o4 m
4.2 ArbotiX+rviz功能仿真
- ~+ a8 V7 e8 n6 P7 w6 V; _ 4.3 gazebo物理仿真
6 u0 p2 C- ?; r2 _8 ]! K 4.3.1 ros_control
/ r. o1 M1 d" [+ C! f% X 4.3.2 创建仿真环境
% G! D: Q+ a- j6 K- g6 [8 F. u 4.3.3 机器人仿真
5 ]! F2 {/ h* {, K/ P& q' M% S 4.3.4 传感器仿真5 N* n% P8 x2 g
5. 机器人感知& e1 a6 q8 J$ f! @
5.1 机器视觉! k. L1 \$ ^6 Z2 c: I; g
5.1.1 ROS中的图像数据
8 `) S5 B: x9 k* M 5.1.2 摄像头标定+ @6 h: Z; O3 n N: j: W# ~/ ^7 b
5.1.3 ROS中的OpenCV接口2 U# u, [, l! T: v- K; m3 ~
5.1.4 人脸识别/物体识别
: V# \5 ]6 k8 h) F6 x$ b8 z q 5.1.5 二维码识别
$ I3 u2 v$ _ C7 d4 {5 j 5.2 机器语音 l. h0 Z3 U: j, H. V
5.2.1 ROS集成科大讯飞SDK
0 g6 H4 [( Y8 C$ w, u 5.2.2 实现智能语音助手
$ I' P5 I, j- }" O# O% |6. 机器人SLAM与自主导航
* a. d% _, ?+ u( \ 6.1 机器人必备条件# ^! d) q4 e9 ]1 C- B0 d( `
6.2 ROS中常用SLAM功能包的应用1 f' X1 H+ ?' K+ m, m6 ?3 k
6.2.1 gmapping SLAM
/ t" R" j4 B, H0 c7 U3 n5 k 6.2.2 hector SLAM: h. E" ?2 B$ K& U
6.2.3 ORB_SLAM& L, d8 R' Q8 n2 k7 k E
6.2.4 google cartographer SLAM
2 {, V! v. @6 _& ]' Z+ S" P! M 6.3 ROS中的导航框架
( U7 J4 U/ ~- G 6.3.1 move_base功能包
% G% y; Q. i1 F 6.3.2 amcl功能包: K: B, s5 t) J M2 v" u
6.4 导航框架的应用
2 F1 A2 L6 `8 i& @8 Z" @7 E 6.4.1 本地规划器与全局规划器的配置
5 q {' j! O8 n1 c |5 b3 ` 6.4.2 Gazebo导航仿真
% x% c6 {5 L5 L0 h2 I7. MoveIt!机械臂控制+ i1 e& m9 W8 F8 l$ ^- U
7.1 MoveIt!系统架构2 A2 k8 d* u2 d6 X, W- O
7.2 创建机械臂模型
- h5 V8 ^' |! k4 L! _* L 7.3 Setup Assistant配置机械臂9 H5 I$ F0 z2 y* x
7.4 添加机器人控制器% [/ ~) e U; o: d6 C' c0 e
7.5 MoveIt!编程学习
) v1 r7 c: Z R% {# @ l1 Z2 v 7.6 Gazebo机械臂仿真
0 o; n, C e' i# Y! O8 d, ] 7.7 ROS-I框架介绍
" c2 n- P0 w$ I6 o3 i8. ROS机器人综合应用/ T; T& H7 Z$ ~! ~8 @+ H* v5 \
8.1 ROS机器人实例介绍
" P: g5 ?7 F( B9 d0 m+ l4 d 8.1.1 PR2
% y" o8 p6 A4 R; n- d 8.1.2 TurtleBot) o- C* {* E9 d B( D
8.1.3 HRMRP
w2 s3 X$ v, w8 [7 n 8.1.4 Kungfu ARM0 r8 e7 \% l$ A1 a) P
8.2 构建综合机器人平台mbot, _- | B) U5 o' r, p
8.2.1 移动机器人+机械臂7 D: V$ q: F5 m% |# ]
8.2.2 综合应用(结合学员研究方向)
- j6 F" P% Z, V6 G+ O8 H9. ROS 2.02 O `; l& i, K: N$ J
9.1 为什要有ROS 2
5 G/ T+ Y7 V' \2 s 9.2 什么是ROS 2; L& O) }7 y( K/ K( }" ?: r" B
9.3 如何安装ROS 2
6 z' m( e: w( Y; h( F/ D 9.4 ROS 2中的话题与服务编程
/ R' _/ A3 r3 @. e5 G7 d 9.5 ROS 2与ROS 1的集成
, p- G3 @+ |) ] D- w. c/ O 9.6 课程总结与展望& R3 G9 T( W2 n9 i
4 A' k7 M& \. L4 n6 P( C( W/ f
* m- X; _/ K' C& r' U1 F2 [
- F/ q A% b9 p
下载地址:5 M% m# r3 y" ?% \& C- F' l
, b; s9 x" x, {: |! o: B. W% B2 r
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