本书以《ROS探索总结》系列博文为基础，重新整理了ROS相关基础要点，让读者能够迅速熟悉ROS的整体框架和设计原理；在此基础上，本书以实践为重心，讲解大量机器视觉、机器语音、机械臂控制、SLAM和导航、机器学习等多方面ROS应用的实现原理和方法，并且翻译了众多ROS中的图表、内容，帮助读者在实现ROS基础功能的同时深入理解基于ROS的机器人开发，将书中的内容用于实践。

本书以《ROS探索总结》系列博文为基础，重新整理了ROS相关基础要点，让读者能够迅速熟悉ROS的整体框架和设计原理；在此基础上，本书以实践为重心，讲解大量机器视觉、机器语音、机械臂控制、SLAM和导航、机器学习等多方面ROS应用的实现原理和方法，并且翻译了众多ROS中的图表、内容，帮助读者在实现ROS基础功能的同时深入理解基于ROS的机器人开发，将书中的内容用于实践。

机器人开发是一项复杂的系统工程，ROS 2为智能机器人开发提供了强有力的支持，极大地提高了机器人软件开发效率。本书首先对ROS 2的基础概念、通信机制、常用库和工具进行介绍，带领读者入门ROS 2机器人开发；接着引导读者完成移动机器人的建模和仿真、建图和导航、自定义控制器和规划器等一系列实践；然后在真机实战环节，通过制作一个基于ROS 2的真实机器人，帮助读者打通仿真与真机之间的壁垒；最后，本书深入讲解了ROS 2进阶使用的相关知识，为读者进一步在实战中使用ROS 2进行机器人开发打下夯实基础。考虑读者基础，书中示例均以C++和Python两种语言实现，同时加入了关于C++新特性、Git工具、多线程和回调函数等基础知识的讲解。

机器人开发是一项复杂的系统工程，ROS 2为智能机器人开发提供了强有力的支持，极大地提高了机器人软件开发效率。本书首先对ROS 2的基础概念、通信机制、常用库和工具进行介绍，带领读者入门ROS 2机器人开发；接着引导读者完成移动机器人的建模和仿真、建图和导航、自定义控制器和规划器等一系列实践；然后在真机实战环节，通过制作一个基于ROS 2的真实机器人，帮助读者打通仿真与真机之间的壁垒；最后，本书深入讲解了ROS 2进阶使用的相关知识，为读者进一步在实战中使用ROS 2进行机器人开发打下夯实基础。考虑读者基础，书中示例均以C++和Python两种语言实现，同时加入了关于C++新特性、Git工具、多线程和回调函数等基础知识的讲解。

本书涵盖新的ROS发行版中的项目——ROS Melodic Morenia with Ubuntu Bionic（18.04）。从基本原理开始，本书向你介绍了ROS-2，并帮助你了解它与ROS-1的不同之处。你将能够在ROS中建模并构建工业移动机械手臂，并在Gazebo 9中进行模拟。然后，你将了解如何使用状态机处理复杂的机器人应用程序，以及一次处理多个机器人。本书还向你介绍了新的、流行的硬件，如Nvidia的Jetson Nano、华硕修补板和Beaglebone Black，并允许你探索与ROS的接口。

本书涵盖新的ROS发行版中的项目——ROS Melodic Morenia with Ubuntu Bionic（18.04）。从基本原理开始，本书向你介绍了ROS-2，并帮助你了解它与ROS-1的不同之处。你将能够在ROS中建模并构建工业移动机械手臂，并在Gazebo 9中进行模拟。然后，你将了解如何使用状态机处理复杂的机器人应用程序，以及一次处理多个机器人。本书还向你介绍了新的、流行的硬件，如Nvidia的Jetson Nano、华硕修补板和Beaglebone Black，并允许你探索与ROS的接口。

本书提供了实用且易于理解的示例，对ROS机器人编程的高级概念进行了全面的介绍。本书首先介绍用ROS进行机器人编程所需的基本概念和ROS框架，讨论了如何用运动规划库和ROS导航栈对机器人进行仿真和交互，还讨论了ROS插件、控制器和节点、各种ROS接口（如何把I/O开发板、传感器和执行器等与ROS连接起来），以及如何用ROS和ROS-Industrial对复杂机器人进行仿真。最后，本书介绍了ROS的故障排除和最佳实践。

ROS（Robot Operating System）是一个机器人软件平台，是用于实现机器人编程和开发复杂机器人应用的开源软件框架，它能为异质计算机集群提供类似操作系统的功能。ROS的前身是斯坦福人工智能实验室为了支持斯坦福智能机器人STAIR而建立的交换庭（switchyard）项目。 本书包含10章内容，循序渐进地介绍了ROS相关的知识，包括ROS入门、结构与概念、可视化和调试工具、传感器和执行器、建模与仿真、移动机器人、机械臂、微型飞行器、ROS工业软件包等。 本书适合机器人领域的工程师及研究人员阅读，书中涉及许多实用的案例和解决方案，同时涵盖了未来机器人应用开发中可预见的研究问题。

本书是针对ROS（机器人操作系统）初学者的入门教程，内容聚焦于ROS的使用和开发。以Ubuntu操作系统安装和使用为起点，依次介绍了ROS安装、实体/仿真机器人搭建、机器视觉、SLAM建图、导航、多机器人系统等知识，*终引导读者独立完成机器人应用开发的任务。本书中的实验环境和代码基于ROS的Noetic版本。 本书为读者提供了全部案例源代码和学习资料，读者可以直接扫描二维码下载。 本书适合ROS用户及其编程开发人员使用，也可以作为高等学校或培训学校相关专业的参考教材。

本书主要分为四部分：1）智能机器人发展现况和ROS基本框架2）ROS核心功能包集实现原理及源码分析3）基于ROS的服务、工业智能机器人开发4）ROS优化及智能机器人软件发展展望。