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：

第1章 初识ROS 主要讲授ROS现状与起源、整体框架、系统实现。

第2章 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。

第3章 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。

第4章 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。

第5章 机器人感知 主要讲授机器视觉、机器语音。

第6章 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。

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

第8章 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。

第9章 ROS 2.0 主要讲授ROS 1存在的问题、ROS 2基础知识、ROS 2与ROS 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