PDF《机器人操作系统（ROS）浅析》

i 机器人操作系统(ROS)浅析 [美] Jason M.

O'

Kane 著 肖军浩 译ii 作者通讯地址: 国防科学技术大学机电工程与自动化学院 肖军浩 博士 地址:湖南省长沙市开福区砚瓦池正街

137 号 邮编:410073 版权信息: ?2015,肖军浩,版权所有. 本书上传至互联网供读者免费下载,版权归肖军浩个 人所有.未经许可,不得以任何方式复制或抄袭本书 之部分或全部内容用于商业目的. iii 前言因为集成了全世界机器人领域顶级科研机构,包括斯坦福大 学、麻省理工学院、慕尼黑工业大学、加州大学伯克利分校、佐 治亚理工大学、弗莱堡大学、东京大学等多年的研究成果,开源 机器人操作系统(Robot Operating System,简称 ROS)甫一问世 便受到了科研人员的广泛关注.随后,ROS 又借助开源的魅力吸 引了世界各地机器人领域的仁人志士群策群力, 推动其不断进步.

2013 年麻省理工学院科技评论(MIT Technology Review)指出: 从2010 年发布 1.0 版本以来,ROS 已经成为机器人软件的事实 标准(de facto standard) . 译者在德国汉堡大学攻读博士学位期间,有幸于

2010 年成 为ROS 的第一批用户,并将其介绍给身边的同事以及国防科技大 学的老师和同学.2013 年,译者所在研究团队将 NuBot 中型组足 球机器人的软件系统移植到了 ROS 框架下,并于

2014 年和

2015 年分别参加了在巴西若昂佩索阿和中国合肥举办的机器人足球世 界杯.使用 ROS 后NuBot 足球机器人软件系统的鲁棒性、易用性 和可维护性均有大幅度提高.对我们将 ROS 用于中型组足球机器 人的工作,国际同行给予了非常积极的评价. 译者连续两年将 ROS 的使用作为国防科技大学高年级本科生 实践教学的重要环节, 发现一个普遍问题: 学生能够迅速理解 ROS 的框架结构和基本概念,但是实际使用时问题却层出不穷,而其 中大部分是共性问题!O'

Kane 教授这本 A Gentle Introduction to ROS 对ROS 初学过程中的常见问题做了全面的总结.当然,这 本书不仅仅是常见问题汇编,它还对概念和工具做了比在线文档 更深入的剖析!故而,译者在征求 O'

Kane 教授的同意后,将该书 译为中文,供中国的 ROS 初学者在实际使用时参考. iv 首先,感谢 O'

Kane 教授对于本书翻译工作的的肯定和支持. 其次,本书的翻译得到国防科学技术大学 控制科学与工程高级 专题 课程师生的大力支持,其中赵云云、李峻翔、肖志鹏、贾凡、朱琪、郭昭宇、王志强、陈春玉、魏翔宇分别参与了部分章 节的翻译工作.此外,王祥科博士审阅了初稿并提出了许多宝贵 的意见,对此,译者表示诚挚的谢意.最后,感谢 NuBot 研究团 队全体成员对于本书的支持和帮助. 限于译者水平,书中难免会有不足之处,热切地希望得到各 位读者的宝贵意见. 作者的 E-mail 地址是: junhao.xiao@ieee.org. 译者

2015 年9月于长沙 v 目录第1章绪论.1 1.1 选择 ROS 的理由.1 1.2 内容概述

5 1.3 行文约定

7 1.4 更多信息

7 1.5 下一章简介

10 第2章入门概述.11 2.1 安装 ROS.11 2.2 配置账户.14 2.3 使用 TURTLESIM 的小例子

16 2.4 功能包/软件包(PACKAGES)18 2.5 节点管理器(THE MASTER)22 2.6 节点(NODES)23 2.7 话题和消息.26 2.8 一个更复杂的例子.39 2.9 问题检查.43 2.10 展望.43 第3章编写 ROS 程序.45 3.1 创建工作区和功能包.45 3.2 你好,ROS!48 3.3 发布者程序.55 vi 3.4 订阅者程序.65 3.5 展望.71 第4章日志消息.73 4.1 严重级别.73 4.2 示例程序.74 4.3 生成日志消息.76 4.4 查看日志消息.81 4.5 启用和禁用日志消息.88 4.6 展望.92 第5章计算图源命名