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ROS2机器人入门到实战教程(鱼香ROS)
写在前面
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（一）ROS2入门篇
第 1 章 ROS2介绍与安装
基础篇-Linux基础
- 1.Linux与Ubuntu系统介绍
- 2.在虚拟机中安装Ubuntu
- 3.玩转Ubuntu之常用指令
- 4.玩转Ubuntu之编程工具
- 5.玩转Ubuntu之常用软件
入门篇-ROS2介绍安装
- 1.ROS2前世今生
- 2.ROS与ROS2对比
- 3.动手安装ROS2
- 4.ROS2初体验
进阶篇-架构与中间件
- 1.ROS2系统架构
- 2.中间件DDS架构
第 2章 ROS第一个节点
基础篇-编程基础
- 1.使用gcc编译ROS2节点
- 2.使用make编译ROS2节点
- 3.使用CMakeList.txt编译ROS2节点
- 4.CMake依赖查找流程
- 5.Python依赖查找流程
- 6.Python工具之Setup
入门篇-动手使用ROS2
- 1.ROS2节点介绍
- 2.ROS2功能包与工作空间
- 3.ROS2构建工具之Colcon
- 4.使用RCLCPP编写节点
- 5.使用RCLPY编写节点
进阶篇-ROS2系统
- 1.面向对象编程思想
- 2.使用面向对象方式编写ROS2节点
- 3.Colcon使用进阶
- 4.ROS2节点发现与多机通信
第3章 ROS2节点通信之话题与服务
基础篇-中间件
- 1.从底层理解通信
- 2.通信中间件之ZMQ
入门篇-话题与服务
- 1.ROS2话题入门
- 2.话题之RCLCPP实现
- 3.话题之RCLPY实现
- 4.ROS2服务入门
- 5.服务之RCLCPP实现
- 6.服务之RCLPY实现
- 7.ROS2接口介绍
- 8.自定义接口RCLCPP实战
- 9.自定义接口RCLPY实战
进阶篇-中间件进阶
- 1.原始数据类型与包装类型
- 2.通信质量Qos配置指南
- 3.DDS进阶之Fast-DDS环境搭建
- 4.使用DDS进行订阅发布
第4章 ROS2通信之参数与动作
基础篇-控制概述
- 1.开环控制与闭环控制
入门篇-参数与动作
- 1.参数（Param）通信
- 2.参数之RCLCPP实现
- 3.参数之RCLPY实现
- 4.动作（Action）通信与自定义接口
- 5.动作之CPP实现
- 6.动作之RCLPY实现
- 7.通信机制对比总结
进阶篇-原理进阶
- 1.ROS参数通信原理介绍
- 3.生命周期节点
[第5章 ROS2常用工具]
入门篇-参数与动作
- 1. 启动管理工具-Launch
- 2.ROS2命令行工具
- 3.数据可视化工具-RVIZ
- 4.常用调试小工具-RQT
- 5.数据录播工具-rosbag2
- 6.兼容仿真工具-Gazebo
（二）机器人学篇
第 6 章 运动学基础
基础篇-数学基础
- 1.矩阵与矩阵运算
- 2.MiniConda与Jupyter介绍安装
- 3.矩阵运算实战
入门篇-机器人运动学
- 1.空间坐标描述
- 2.空间坐标描述实战
- 3.姿态的不同表示
- 4.姿态转换实战
- 5.齐次坐标变换
- 6.齐次坐标变换实战
- 7. 机器人运动学介绍
第 7章 ROS运动学
入门篇-机器人运动学
- 1.tf2介绍
- 2.学会使用RVIZ2-TF组件
- 3.坐标变换发布监听Python实现
- 4.坐标变换发布监听C++实现
（三）建模仿真篇
第 8 章 机器人建模
入门篇-机器人建模
- 1.URDF统一机器人建模语言
- 2.RVIZ2可视化URDF模型
- 3.创建一个两轮差速模型
- 4.通过JointStates控制RVIZ2关节
第 9章 机器人仿真
入门篇-机器人运动学
- 1.机器人仿真介绍
- 2.为机器人URDF模型注入物理属性
- 3.在Gazebo加载机器人模型
- 4.Gazebo仿真插件之两轮差速
- 5.Gazebo仿真插件之IMU
- 6.Gazebo仿真插件之激光雷达
- 7.Gazebo仿真环境搭建
进阶篇
- 1.Gazebo仿真插件之超声波
（四）Nav2导航篇
第 10 章 SLAM建图
基础篇-图像基础
- 1.图像常见格式及存储
- 2.栅格地图介绍
入门篇-SLAM建图
- 1.SLAM前世今生
- 2.Carto介绍及安装
- 3.配置FishBot进行建图
进阶篇-Carto与地图
- 1.ROS2地图加载与编辑
第 11章 Nav2导航仿真实战
入门篇-Nav2导航入门
- 1.Nav2导航框架介绍与安装
- 2.为FishBot配置Nav2
- 3.使用FishBot进行自主导航
- 4.使用Nav2导航API进行导航
（五）ROS2硬件控制篇
第 13 章 嵌入式开发之点灯开始
基础篇-嵌入式开发介绍与环境搭建
- 1.什么是单片机MCU
- 2.单片机开发平台
- 3.搭建PlateFormIO开发环境
- 4.PIO工程结构&构建方式
- 5.第一个HelloWorld工程
- 6.串口通信-接收实验
入门篇-从点灯开始学起
- 1.点灯基础-看懂LED驱动电路
- 2.完成点灯-学会GPIO输出
- 3.完成点灯-学会GPIO输入
- 4.电池电压测量-学会使用ADC
进阶篇-学会使用第三方库
- 1.学会安装第三方开源库
- 2.使用开源库驱动IMU
- 3.学会面向对象编程-封装IMU驱动
- 4.使用开源库驱动OLED
- 5.通讯协议小课堂-I2C通信
- 6.I2C通信实验-点亮OLED
第 14章 接入ROS2-MicroROS
基础篇-第一个MicroROS节点
- 1.MicroROS介绍与服务安装
- 2.你的第一个MicroROS节点
入门篇-在嵌入式平台实现话题与服务通信
- 1.话题订阅-控制LED
- 2.话题发布-上传电量信息
- 3.服务实现-两数相加
进阶篇-MicroROS原理与使用进阶
- 1.控制OLED-自定义消息接口
- 2.做个时钟-系统时间同步
- 3.无线通讯-了解传输原理
- 4.榨干性能-使用双核进行MicroROS
第 15章 ROS2硬件实战（自制建议雷达）
- 1.简易雷达原理介绍
- 2.使用超声波测量距离
- 3.使用pwm控制舵机角度
- 4.实现循环扫描测量
- 5.ROS雷达消息合成与分布
（六）FishBot移动机器人开发篇
第 16 章 移动机器人控制系统搭建
- 1.移动机器人底盘结构介绍
- 2.从H桥说起-电机驱动原理介绍
- 3.电机控制之正反转实验
- 4.电机控制之速度控制实验
- 5.电机控制之使用开源库驱动多路电机
- 6.做个遥控车-订阅ROS2 Twist
- 7.从编码器说起-速度测量原理介绍
- 8.脉冲测量与校准实验
- 9.速度转换-机器人最大速度测量
- 10.控制速度-PID控制器实现
- 11.两轮差速机器人运动学介绍
- 12. 实时速度计算-运动学正解
- 13.目标速度控制-运动学逆解
- 14.里程计计算-速度积分
- 15.采用MicroROS发布里程计
- 16.项目总结与扩展
- 17.拓展-源码编译Agent
第 17章 FishBot建图与导航实现
FishBot建图实现
- 1.可视化雷达点云-学会驱动雷达
- 2.建图前准备1-了解ROS标准REP105
- 3.建图前准备2-发布odom的TF
- 4.建图前准备3-准备URDF
- 5.使用SLAM_TOOLBOX完成建图
- 6.地图保存与编辑
FishBot导航实现
- 1.Nav2介绍与安装
- 2.配置Navigation2参数
- 3.编写Launch并启动导航
- 4.进行单点与路点导航
第 18章 移动机器人导航进阶
- 1.使用API进行导航