ROS 2機器人編程實戰：基於現代C++和Python 3






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	目錄第1章構建與部署ROS 2 1.1 ROS 2的開發環境配置 1.1.1 ROS 2的發行方式 1.1.2 解決依賴問題 1.1.3 從源碼安裝ROS 2的技巧 1.1.4 便於開發的環境配置 1.2 ROS 2的架構體系 1.2.1 核心組件 1.2.2 機器人基礎應用組件 1.2.3 視覺化元件、示例元件和擴展元件 1.3 ROS 2的構建體系 1.3.1 vcstool的使用 1.3.2 colcon工具鏈的簡介 1.3.3 colcon的構建、測試和查閱 1.4 實戰：定制特定功能的ROS 2軟體堆疊第2章模組化的功能包和節點 2.1 軟體功能包的構建 2.1.1 功能包的配置方法 2.1.2 功能包的構建與測試流程 2.1.3 運行指定功能包中的程式 2.2 節點的構建方法與基本操作 2.2.1 節點與節點執行器 2.2.2 建立節點的方法 2.2.3 調試節點的方法 2.2.4 進程、執行緒與節點的關係 2.3 節點的常見擴展功能 2.3.1 DDS的作用域 2.3.2 ROS的命名空間 2.3.3 生命週期節點 2.4 實戰：功能包的打包與發行第3章節點的體系化與擴展 3.1 節點的日誌系統 3.1.1 日誌的基本分類 3.1.2 收集和查閱歷史日誌 3.1.3 日誌的應用技巧 3.2 使用啟動腳本 3.2.1 構建啟動系統 3.2.2 同時運行多個進程 3.2.3 配置啟動腳本 3.3 節點的參數系統 3.3.1 為節點加入參數 3.3.2 YAML的基本語法 3.3.3 在launch文件中引入參數 3.4 通用的外掛程式系統 3.4.1 創建外掛程式 3.4.2 動態載入外掛程式 3.4.3 外掛程式的使用案例 3.5 ROS 2的元件系統 3.5.1 單元件的實現流程 3.5.2 實現自訂的組件 3.5.3 使用元件容器載入多個元件 3.6 實戰：RealSense與ROS的橋接第4章 ROS 2的基礎通信 4.1 基於發佈訂閱模式的topic通信 4.1.1 嘗試發佈和訂閱 4.1.2 調試topic的方法 4.1.3 消息的服務品質 4.1.4 進程內高效通信 4.1.5 嘗試共用記憶體 4.1.6 統計Topic狀態 4.2 基於主從式架構的service通信 4.2.1 實現service服務端和用戶端 4.2.2 在用戶端處理應答 4.2.3 service的局限性 4.3 實戰：級聯生命週期節點第5章 ROS 2的擴展通信 5.1 基於主從式架構的action通信 5.1.1 實現action服務端和用戶端 5.1.2 在用戶端獲取回饋、狀態和結果 5.1.3 action的搶佔和佇列 5.2 介面的使用及其自訂 5.2.1 自訂介面 5.2.2 使用自訂介面 5.2.3 消息編寫的基本規範 5.2.4 介面的使用技巧 5.3 基於topic實現的坐標系統 5.3.1 廣播靜態座標變換 5.3.2 廣播動態座標變換 5.3.3 監聽座標變換 5.4 實戰：模組化的導航功能框架第6章面向ROS 2的調試與測試 6.1 調試ROS 2的代碼 6.1.1 使用GDB調試 6.1.2 使用ros2_tracing 6.2 使用rosbag2實現持久記錄 6.2.1 使用ros2bag錄製消息 6.2.2 播放和處理bag檔 6.2.3 在程式中調用rosbag2的API 6.3 實現單元測試 6.3.1 編寫簡單的單元測試 6.3.2 斷言的種類 6.3.3 統計測試覆蓋率第7章探索ROS 2的擴展功能 7.1 了解開源協議與版權 7.1.1 開源協議介紹 7.1.2 版權資訊的重要性 7.1.3 專案中的Notice檔 7.2 構建ROS 2的vendor功能包 7.2.1 辨識專案的構建方式 7.2.2 CMake項目的引入 7.2.3 Autoconf項目的引入 7.3 使用ROS 2規範感測器介面 7.3.1 感測器資料的分類 7.3.2 同步多來源資料 7.4 實現軟硬體診斷系統 7.4.1 更新診斷資料 7.4.2 分析診斷資料第8章 ROS 2的產品落地指導 8.1 架構設計與硬體選型 8.1.1 硬體平臺與外設的選型 8.1.2 軟體架構的層次化 8.2 軟體實現的注意事項 8.2.1 支援ROS 2的軟體平臺 8.2.2 原型環境與交付環境 8.2.3 自啟動與下電保護 8.3 集成與交付 8.3.1 構建環境的可重複部署 8.3.2 持續集成與持續交付 8.3.3 開放平臺中的CI/CD