隨著關(guān)鍵器件的研究突破，服務(wù)機(jī)器人這幾年發(fā)展得如火如荼，無(wú)論是擔(dān)當(dāng)物品運(yùn)輸?shù)奈锪鳈C(jī)器人還是進(jìn)行室內(nèi)清潔的掃地機(jī)器人，是執(zhí)行空中偵察的無(wú)人機(jī)還是承載人類自動(dòng)駕駛夢(mèng)想的無(wú)人駕駛汽車，機(jī)器人總能為我們帶來(lái)無(wú)限的遐想。隨著技術(shù)的不斷成熟和商業(yè)推廣的不斷開展，一個(gè)曾被認(rèn)為是科幻中的世界也許某一天就會(huì)展現(xiàn)在我們面前。
作為機(jī)器人主流操作系統(tǒng)之一，ROS目前已經(jīng)成為事實(shí)上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同Android在智能手機(jī)領(lǐng)域的地位一樣。但作為承載人類能聽、會(huì)說(shuō)以及會(huì)運(yùn)動(dòng)等特性的設(shè)備助理大腦，ROS在涉及較多跨學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，其系統(tǒng)化的文檔卻較少，因此學(xué)習(xí)門檻相對(duì)較高。
本書注重ROS的基本概念和核心內(nèi)容，努力為讀者提供系統(tǒng)化的視角，同時(shí)從開發(fā)實(shí)踐出發(fā)，希望能讓讀者快速上手，迅速掌握開發(fā)一款能聽會(huì)說(shuō)的機(jī)器人的技能。由于機(jī)器人導(dǎo)航相關(guān)的導(dǎo)航算法等內(nèi)容已經(jīng)逐漸由專業(yè)的底盤廠商提供，同時(shí)導(dǎo)航涉及較多的專業(yè)算法和跨學(xué)科知識(shí)，考慮到本書的篇幅、專業(yè)性以及閱讀對(duì)象，導(dǎo)航相關(guān)的內(nèi)容在本書中不做過(guò)多介紹，有興趣的讀者可以查閱相關(guān)的資料和書籍進(jìn)行學(xué)習(xí)。
與市面上ROS相關(guān)書籍（主要介紹較舊的ROS Indigo、ROS Kinetic）不同，本書中的相關(guān)代碼和環(huán)境搭建依托于當(dāng)前最新的Ubuntu 18.04和ROS Melodic而進(jìn)行，力圖為讀者提供最新的專業(yè)知識(shí)和行業(yè)解讀。
讀者對(duì)象
本書主要適合于有一定C 基礎(chǔ)、對(duì)機(jī)器人開發(fā)感興趣但尚無(wú)過(guò)多接觸的軟件工程師和理工科學(xué)生。
如何閱讀本書
本書共包含9章和1個(gè)附錄，具體如下。
第1章介紹了機(jī)器人的發(fā)展歷史以及ROS的發(fā)展歷程，并介紹了如何搭建ROS環(huán)境。
第2章從一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例開始介紹了ROS的基本概念，如節(jié)點(diǎn)、話題、消息、服務(wù)、動(dòng)作等。
第3章從一個(gè)基本的程序開始介紹了如何開發(fā)ROS程序包，以及如何編譯、調(diào)試ROS程序包。
第4章介紹了如何進(jìn)行ROS的核心技能（消息、服務(wù)、動(dòng)作、啟動(dòng)等）開發(fā)，以及如何進(jìn)行參數(shù)配置和分布式計(jì)算。
第5章介紹了ROS和運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)的坐標(biāo)系、控制器等，為讀者學(xué)習(xí)定位、導(dǎo)航等打下基礎(chǔ)。
第6章介紹了ROS如何實(shí)現(xiàn)與語(yǔ)音交互相關(guān)的語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義合成、聲源定位等，這些內(nèi)容有助于讀者開發(fā)會(huì)說(shuō)的機(jī)器人。
第7章介紹了ROS如何與OpenCV結(jié)合進(jìn)行圖像、視覺(jué)處理，如何傳輸、處理圖片，如何進(jìn)行視頻流處理等，這些內(nèi)容有助于讀者開發(fā)會(huì)看的機(jī)器人。
第8章介紹了如何進(jìn)行ROS機(jī)器人建模，從最基礎(chǔ)的URDF概念到如何利用Solid-works快速建模。
第9章介紹了如何在Gazebo中進(jìn)行機(jī)器人仿真，以及如何搭建仿真環(huán)境。
最后的附錄介紹了與Linux、ROS相關(guān)的基本命令行工具，使缺乏基礎(chǔ)的讀者也能快速上手。
勘誤和支持
由于筆者的水平有限，再加上編寫時(shí)間倉(cāng)促，書中難免會(huì)出現(xiàn)一些表達(dá)不盡人意甚至錯(cuò)誤的地方，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正（可以通過(guò)mzl626@163.com與筆者進(jìn)行交流）。期待能夠得到大家的真摯反饋，在技術(shù)的道路上我們一起共勉。
致謝
感謝機(jī)械工業(yè)出版社華章公司的楊繡國(guó)編輯，在大半年的時(shí)間里她始終支持我的寫作，并能允許我根據(jù)自己的時(shí)間安排寫作計(jì)劃。
感謝我的家人和孩子，他們一直尊重我的寫作愛好，允許我把大量的業(yè)余時(shí)間（一部分本是用來(lái)陪伴他們的）花到寫作上。