本書循序漸進地介紹了機器人的發(fā)展、核心功能,并通過一個服務機器人的例子介紹了機器人的完整開發(fā)過程。通過本書,讀者可以在了解機器人工作原理的基礎上,快速開發(fā)與實現(xiàn)一個有完整的功能的機器人。本書適合作為高校機器人、人工智能及相關專業(yè)作為教材,也可供對機器人開發(fā)感興趣的讀者閱讀。
自從20世紀中期開展現(xiàn)代機器人的研究以來,機器人技術發(fā)展迅速,F(xiàn)在,機器人已經(jīng)融入我們的工作和日常生活中。隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術的發(fā)展,機器人的種類日益增多,功能不斷增強,使用體驗不斷改善。
與此同時,機器人的研發(fā)也不斷取得新的進展。特別是,機器人操作系統(tǒng)(ROS)對智能機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有非常重要的戰(zhàn)略意義。機器人操作系統(tǒng)可以為機器人開發(fā)提供一個統(tǒng)一的平臺,讓更多的用戶在此平臺上方便地研究和驗證機器人算法、開發(fā)機器人應用等,極大地促進了機器人技術的發(fā)展。2010年,Willow Garage公司發(fā)布了開源機器人操作系統(tǒng)ROS(Robot Operating System)。與其說ROS是一個操作系統(tǒng),不如說它是一種分布式、模塊化的開源軟件框架。由于具有點對點設計、不依賴編程語言、開源等優(yōu)點,ROS成為機器人研究領域新的學習和使用熱點。
作者所在的南開大學人工智能學院智能感知與人機交互實驗室致力于智能機器人的研究工作,本書是基于我們長期使用ROS開發(fā)機器人的經(jīng)驗編寫而成的,希望給有興趣學習智能機器人技術的高校學生和從事智能機器人開發(fā)工作的技術人員提供一本有用的參考書。
本書分為三個部分:第一部分主要介紹機器人的基礎知識,包括機器人的定義、發(fā)展歷史、關鍵技術、ROS的框架和使用等內(nèi)容;第二部分從機器人軟硬件組成、視覺功能實現(xiàn)、自主導航功能實現(xiàn)、語音交互功能實現(xiàn)、抓取功能實現(xiàn)等方面介紹如何開發(fā)一個功能相對完整的機器人;第三部分結(jié)合不同的應用場景給出綜合案例,展示如何開發(fā)具有不同功能的機器人。
本書中的案例以作者團隊參加RoboCup機器人世界公開賽并奪冠的機器人程序為藍本,初學者跟隨本書的講解,并結(jié)合本書配套的實踐資源(可登錄華章網(wǎng)站www.hzbook.com下載)進行練習,既可以掌握機器人開發(fā)涉及的軟件框架的先進理念,又能循序漸進地開發(fā)出具有完整功能的智能機器人。
由于作者水平有限,書中難免存在不足之處,懇請廣大讀者和同行批評指正。