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| 編輯推薦： |
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本书是ROS2编程的入门指南，内容深入浅出，为读者提供了系统学习ROS2的方法。本书由Francisco Martín Rico博士撰写，他在机器人领域拥有丰富的经验和深厚的知识背景。本书介绍了ROS2的核心概念和实际应用，内容涵盖了从基础的机器人编程技巧到复杂的机器人行为建模。本书提供了详细的示例代码和项目设计，这极大地提升了实用性与可操作性。通过这些内容，读者不仅可以学习ROS2的基本概念和编程技巧，还有机会在实践中不断深化这些知识。
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| 內容簡介： |
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本书是全面而实用的ROS2编程指南，帮助读者掌握ROS2的核心概念和技术，并能够将其应用于实际的机器人项目之中。 本书阐述了如何通过编程赋予机器人生命所需的概念和工具，以使读者具备使用ROS2（ROS的新版本）进行项目编程所需的技能。阅读本书不需要具备ROS2的先前经验。本书首先介绍了ROS2的基本理论概念、工具和安装方法，并支持使用C++和Python两种官方支持的编程语言；然后通过多个项目实例（如碰撞与前进、使用TF2的障碍物检测器、反应式行为、采用行为树建模机器人自主行为等），展示了ROS2的应用。书中详细解释了每个项目的实现过程，包括感知和执行模型、计算图、软件包结构以及代码实现等方面。读者可以学习如何使用ROS2创建节点、进行消息发布和订阅、实现有限状态机和行为树等技术，从而为机器人设计行为。本书适合所有希望深入理解机器人编程技术的工程师、专业人士和学生阅读。
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| 關於作者： |
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弗朗西斯科·马丁·里科（Francisco Martín Rico），机器人学工程博士，现任西班牙胡安卡洛斯国王大学副教授和智能机器人实验室负责人，主要教授机器人软件架构与中间件、移动机器人技术、规划与认知系统等课程。作为ROS社区的资深成员，他为ROS2规划系统（PlanSys2）和Nav2等核心软件包贡献了关键代码，并因此荣获2022年“最佳ROS开发者奖”。
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| 目錄：
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译者序推荐序一推荐序二推荐序三推荐序四前言致谢第1章 引言11.1 ROS2概述21.1.1 ROS社区31.1.2 计算图51.1.3 工作空间101.2 ROS2设计13第2章 初识ROS2152.1 首次了解ROS2152.2 开发第一个节点202.3 分析br2_basics软件包242.3.1 控制迭代执行252.3.2 发布和订阅292.3.3 启动器322.3.4 参数342.3.5 执行器372.4 模拟机器人设置38第3章 第一个行为：用有限状态机避开障碍443.1 感知和执行模型453.2 计算图493.3 “碰撞与前进”在C++中的 实现503.3.1 执行控制503.3.2 实现有限状态机523.3.3 运行代码543.4 “碰撞与前进”在Python中的实现553.4.1 执行控制563.4.2 实现有限状态机573.4.3 运行代码58建议的练习59第4章 TF子系统604.1 使用TF2的障碍物检测器654.2 计算图664.3 基础检测器674.3.1 障碍检测节点684.3.2 障碍物监控节点704.3.3 运行基本检测器724.4 改进的检测器74建议的练习77第5章 反应式行为785.1 使用VFF避免障碍物785.1.1 计算图795.1.2 软件包结构805.1.3 控制逻辑815.1.4 VFF向量的计算825.1.5 使用视觉标记进行调试835.1.6 运行AvoidanceNode855.1.7 开发过程中的测试865.2 跟踪对象925.2.1 感知和执行模型935.2.2 计算图975.2.3 生命周期节点985.2.4 创建自定义消息1005.2.5 跟踪实现1015.2.6 执行跟踪器110建议的练习112第6章 用行为树对机器人行为进行编程1136.1 行为树1136.2 使用行为树实现“碰撞与前进”任务1196.2.1 使用Groot创建行为树1216.2.2 行为树节点实现1236.2.3 运行行为树1266.2.4 测试行为树节点1286.3 使用行为树进行巡逻1316.3.1 Nav2介绍1316.3.2 设置Nav2参数1366.3.3 计算图和行为树1406.3.4 巡逻任务的实现1426.3.5 运行巡逻任务149建议的练习150附录 源代码151参考文献239
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| 內容試閱：
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本书旨在带领读者踏上ROS2机器人编程之旅，展示了主要应用ROS2概念的若干个项目。读者无须提前掌握ROS/ROS2知识。对于ROS1程序员而言，他们对本书介绍的许多概念会非常熟悉。ROS2相较其前代版本的变化会更有趣。本书的首选语言是C++，但我们的第一个例子也提供了Python语言实现。我们可以使用Python开发复杂和强大的项目，但我更喜欢使用编译语言而不是解释语言。同样，用C++来解释概念和用Python来解释是一样的。另外，本书使用的是Linux（具体来说是Ubuntu GNU/Linux 22.04 LTS），而不是Windows或Mac，因为前者是ROS2官方参考平台且在机器人领域占主导地位。本书内容涉及了许多C++特性，包括智能指针（shared_ptr和unique_ptr）、容器（vector、list、map）、泛型编程等，还涵盖了C++ 17。我将尽力从语言角度解释复杂的代码部分，读者也可查阅一些参考资料。我还期望读者了解CMake、Git、gdb和其他在Linux环境中使用的常见工具。如果你还不了解这些工具，阅读本书就是学习它们的好机会。建议读者按照章节顺序阅读本书，如果跳过了某些章节，对于ROS2的初学者来说，则会难以理解后续概念。本书会使用shell命令。ROS2主要在shell中使用，掌握shell这样的命令对用户来说非常重要。本书并非一本传统的ROS2教程。官方网站上的教程已经很好了！事实上，许多概念（服务和动作）在这些教程中学习效果最佳。本书的目标是通过将这些概念应用于机器人执行任务的示例中来帮助读者更好地理解和掌握ROS2。此外，读者通过本书还能够学习机器人学中的一般概念以及它们在ROS2中的具体应用。因此，在本书中，我们将深入分析大量的代码。为此，我已经准备了一个代码仓库，其中包含了本书将使用到的所有代码。在每章的结尾，我会提供“建议的练习”来帮助加强你对这个主题的理解。如果你成功解决了它，那么可以将其上传到本书的官方代码库，以一个独立的分支形式附上说明和你的署名。你可以通过向官方书籍代码仓库发起拉取请求（Pull Request，PR）来完成此操作。如果我有时间（希望如此），我会很乐意对其进行评审并与你讨论。我希望你喜爱本书，让我们开始ROS2编程机器人的旅程吧！
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