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ROS机器人开发与实践

课程代码:QZ073039

课程负责人: 邵海燕
共建教师: 张辉 韩兆翠 张金凯
课程建设:省级教学案例库 开课学院:机械工程学院

开课时间:2021年01月05日 学习人数:51人
有效时间:开始:2022-03-14   截止:2022-07-15 评分:
课程还未发布,不允许加入和购买
课程简介

ROS是目前主流的机器人操作系统,自2007年诞生于斯坦福大学以来被广泛应用于服务机器人、工业机器人、无人机、无人驾驶等领域,已经成为机器人领域的普遍标准。众多知名公司的机器人平台(或产品)均支持ROS系统,熟练掌握ROS系统的原理和操作已经作为机器人开发的重要一环,并逐渐成为智能机器人企业招聘人才的基础要求。课程学完后,学生应在掌握ROS基础理论的基础上,能够构建综合的机器人平台。课程分为基础原理、功能实践和综合应用三大部分,聚焦ROS在移动机器人中的机器视觉、语音交互、定位导航等核心功能,课程通过Project设计推动学生全面理解基于ROS的机器人开发框架,并将所学内容用于实际机器人研发。

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教学大纲

课程编号:QZ073039     开课学期: 春季         学时:32    学分:2

中文名称:ROS 机器人开发与实践

英文名称:ROS Robot Development and Practice

开课单位:机械工程学院

教学方式:课堂讲授

考试方式:考查

课程简介撰写人:邵海燕 、张辉、韩兆翠、张金凯、陈彬(校外专家)

教学目的及要求:

ROS是目前主流的机器人操作系统,自2007年诞生于斯坦福大学以来被广泛应用于服务机器人、工业机器人、无人机、无人驾驶等领域,已经成为机器人领域的普遍标准。众多知名公司的机器人平台(或产品)均支持ROS系统,熟练掌握ROS系统的原理和操作已经作为机器人开发的重要一环,并逐渐成为智能机器人企业招聘人才的基础要求。课程学完后,学生应能在掌握ROS基础理论的基础上,能够构建综合的机器人平台。

课程分为基础原理、功能实践和综合应用三大部分,聚焦ROS在移动机器人中的机器视觉、语音交互、定位导航等核心功能,课程通过Project设计推动学生全面理解基于ROS的机器人开发框架,并将所学内容用于实际机器人研发。

课程主要内容:

1 初识ROS 主要讲授ROS现状与起源、整体框架、系统实现。

2 ROS基础 主要讲授创建工作空间、ROS通信编程、实现分布式通讯、关键组件。

3 机器人系统设计 主要讲授机器人的定义与组成、机器人系统构建、URDF机器人建模。

4 机器人仿真 主要讲授机器人模型优化、ArbotiX + Rviz功能仿真、Gazebo物理仿真。

5 机器人感知 主要讲授机器视觉、机器语音。

6 机器人SLAM与自主导航 主要讲授SLAM功能包应用、导航框架及应用。

7 MoveIt!机械臂控制 主要讲授MoveIt!Gazebo机械臂仿真、ROS-I框架介绍。

8 ROS机器人综合应用  主要讲授ROS机器人实例介绍、构建综合机器人平台。

9 ROS 2.0 主要讲授ROS 1存在的问题、ROS 2基础知识、ROS 2ROS 1的集成。

先修课程:

C语言

教材及参考资料(教材、推荐书目、推荐期刊文章、学习网站等):

教材:胡春旭. ROS机器人开发实践[M]. 北京: 机械工业出版社,2018.5

学习网站:

ROS wiki: http://wiki.ros.org

ROS answers: https://answers.ros.org

 

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教学团队

机械工程学院《ROS机器人开发与实践》教学团队现有教师5名,其中高级职称3人,讲师2人,均获博士学位。