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本書在介紹ROS總體框架和理論要點的基礎上，講解ROS的通信機制、常用組件和進階功能；同時以實踐為主，講解機器視覺、機器聽覺、SLAM與導航、機械臂控制、機器學習等多種ROS應用的主要原理和實現方法；並分析基於ROS的機器人系統設計方法和典型實例；後論述ROS2的框架特點和使用方法，剖析ROS的發展方向。

本書將圍繞移動機器人展開，首先講授機器人操作系統（ROS）的基本原理和開發方法，然後介紹移動機器人控制原理與傳感器應用，接下來通過豐富的案例講解機器人視覺處理、建圖導航、語音交互等核心應用的開發方法，最後通過無人駕駛場景下的綜合實踐，強化移動機器人綜合應用的開發能力，做到融會貫通。1.本書作者自2011年接觸機器人與ROS系統，2012年開設ROS博客“古月居”，國內最大的ROS機器人開發者社區；2.作者根據多年項目實踐經驗，以及與大量開發者的交流，總結成本書內容；3.本書秉承“實踐為主、理論為輔”的原則，將教學內容與前沿技術緊密結合，加強學生對機器人的認識和興趣，培養教師實施機器人教育的能力，與院校共同培養符合新時代的產業需求人才。

越來越多的機器人正走向人們的生活及生產環境，機器人操作系統(Robot Operating System，ROS)作為一種重要的軟件開發框架，提高了機器人系統的開發與部署效率，在分工協作、軟件維護和系統擴展中具有重要意義。本書以任務為驅動，按照工作導向的思路展開教學與實踐學習，通過“學中做、做中學”的方式，循序漸進地介紹機器人操作系統應用開發方法，通過構思、設計、實施和運行多個環節，構建基於傳感器的智能機器人系統。本書內容全面，包括機器人系統組成、將機器人連接到ROS、建立機器人系統模型、移動機器人激光SLAM、移動機器人自主導航、基於多傳感器的SLAM、機械臂運動控制、計算機視覺、基於視覺的機械臂抓取、移動機器人視覺SLAM、ROS 2.0介紹與編程基礎等內容，有利於讀者掌握ROS原理與應用實踐開發方法，培養軟件全棧開發能力。 本書通俗易懂、內容豐富，是作者團隊多年機器人科研項目和產品開發的積累，書中提供了大量的實例代碼供讀者學習研究。 本書可作為高等院校自動化、機器人工程、人工智能、機電一體化等相關專業的“機器人系統原理”“機器人操作系統”“機器人系統應用開發”課程的教材和教學參考書，也可以作為工程實訓與學科競賽的實踐教材和實驗配套教材，同時還可供廣大希望從事機器人系統開發和設計的工程技術人員、教師或者個人參考。