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第1章 ROS简介1

1.1 ROS的历史1

1.2 ROS的安装5

1.2.1 ROS Fuerte Turtle的安装5

1.2.2 ROS Indigo Igloo安装6

第2章 ROS框架8

2.1 ROS总体框架8

2.1.1文件系统级8

2.1.2计算图级9

2.1.3社区级11

2.2 ROS功能包11

2.3 ROS基本命令15

2.3.1 ROS文件系统命令15

2.3.2 ROS核心命令18

第3章 仿真与可视化工具RViz与Gazebo27

3.1 RViz27

3.1.1 RViz的安装27

3.1.2 RViz的使用27

3.2 Gazebo30

3.2.1安装Gazebo30

3.2.2运行Gazebo31

3.2.3 Gazebo的组成31

3.2.4 URDF模型文件使用实例33

3.2.5 SolidWorks导出URDF模型47

第4章 语音识别及语音合成55

4.1语音识别原理简介55

4.2语音合成原理简介56

4.3应用实例57

4.3.1 CMU Sphinx英文语音识别57

4.3.2 CMU Festival英文语音合成67

4.3.3家度机器人中文语音交互71

第5章 视觉系统82

5.1 OpenCV库82

5.1.1 OpenCV库简介82

5.1.2 OpenCV库与ROS的接口83

5.2 PCL库86

5.2.1 PCL库简介86

5.2.2 PCL库与ROS的接口87

5.3体感相机在TurtleBot上的应用89

5.3.1体感相机简介89

5.3.2 OpenCV人脸检测92

5.3.3 PCL点云滤波97

第6章 导航定位101

6.1同时定位与建图101

6.1.1 SLAM问题的概率模型101

6.1.2 SLAM问题的解103

6.1.3基于TurtleBot平台的SLAM实验106

6.2导航113

6.2.1导航简介113

6.2.2已知地图的导航实验114

第7章 运动规划119

7.1背景与动机119

7.2 MoveIt！介绍120

7.2.1 MoveIt！结构120

7.2.2 MoveIt！安装121

7.2.3 MoveIt！运动规划121

7.2.4 MoveIt！场景规划122

7.2.5 MoveIt！运动学求解器122

7.2.6 MoveIt！碰撞检测122

7.3创建MoveIt！功能包123

7.4使用RViz插件测试MoveIt！功能包132

7.4.1 MoveIt！的RViz插件132

7.4.2路径规划134

7.5使用命令行测试MoveIt！功能包135

7.6使用MoveIt！API接口实现路径规划138

第8章 MATLAB机器人工具箱148

8.1系统工具箱简介148

8.2 连接到ROS网络149

8.2.1 MATLAB中创建ROS主机149

8.2.2 连接到现有的ROS主机150

8.2.3多种网络连接的情况150

8.2.4验证连接情况151

8.3 MATLAB与Gazebo交互152

8.3.1安装MATLAB官方提供的虚拟机152

8.3.2 MATLAB和ROS、Gazebo连接配置153

8.3.3 MATLAB读取和修改Gazebo的参数和模型155

8.3.4添加、建立和删除Gazebo中的项目159

8.4 MATLAB与TurtleBot交互162

8.4.1连接TurtleBot163

8.4.2控制TurtleBot移动并获取相关信息164

8.4.3键盘控制TurtleBot166

8.4.4 VFH＋避障算法168

8.5小结172

参考文献173