机器人工程专业|机器人编程实践-ROS2基础与应用-第⑦版

机器人工程专业|机器人编程实践-ROS2基础与应用-第⑦版
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文字版如下:

摘要: Learn Right Now, Prepare For Future
课程围绕机器人操作系统(ROS2)的应用展开,包括机器人学的基础理论和常用工具。借助立体多样的示例,课程可以为使用ROS2进行机器人开发设计的学员提供一个扎实的基础和相关应用全貌。课程将学习如何创建软件包、包括仿真、连接传感器和执行器以及集成控制算法,通过一套指导教程,掌握应用ROS2从零开始设置环境,连接各个传感器和执行器并实现机器人控制系统(导航)。
目标:

  • ROS2(DDS)架构:节点、主题、消息、服务、参数和行动– 核心概念
  • 控制台命令:浏览和分析ROS2系统和catkin & ament工作区colcon– 编译工具
  • 创建ROS2包:结构、启动文件和实践– 基础功能包
  • C ++客户端库(rclcpp):创建自己的ROS2 C++ 程序–ROS C++代码入门
  • Python客户端库(rclpy):创建自己的ROS2 Python程序–ROS Python代码入门
  • 仿真器:Ignition Gazebo、机器人模型(URDF)和仿真环境(SDF) – 模拟工具
  • 使用可视化(Rviz2)和用户界面工具(rqt)– 人机交互(选修手势和语音)
  • ROS2工具:TF2转换系统、时间、记录包– 其他工具集
  • 选修部分:Matlab、Webots和CoppeliaSim,增补Navigation2和MoveIt2– 应用
  • 注:ROS 2.0 HumbleWindows11 IoT+ Ubuntu 22.04 LTS长期支持版本
合格可申请证书,考核包括:理论测试,基础实践项目,导航任务
大纲:
  • 预备理论部分:
    1. Linux基础、C++和Python要点、ROS2安装与配置注意事项
    2. 机器人运动学等相关理论与ROS2的关系
    3. 工程结构、通信架构、常用工具和客户端库说明
    4. 案例驱动型课程讲练模式简介,分解与集成思维模式,机器人编程方法论
  • 编程实践部分:

课程模块1
1 ROS架构与基本概念
2 ROS节点和主题
3控制台命令
4 Colcon工作区和编译系统
5启动文件
6 Gazebo仿真器

课程模块2
1 ROS功能包结构
2 ROS C++客户端库
3 ROS Python客户端
4 ROS订阅器和发布器
【机器人工程专业|机器人编程实践-ROS2基础与应用-第⑦版】5 ROS参数服务器
6 Rviz可视化工具

课程模块3
1 TF2坐标转换系统
2 rqt用户接口
3 机器人模型(URDF)
4 仿真描述(SDF)
5 仿真和实例
-turtlebot

课程模块4
1 ROS服务
2 ROS行动
3 ROS时间
4 ROS记录包
5 Bag使用案例

课程模块5
1 案例学习(esp32等)
a功能包移植和使用
b机器人应用(口袋版)
(cozmo+tello+……)
c依据情况调整考核项目
2 答疑交流


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