目录

项目 1 认识自主移动机器人 001
项目导学 001
学习目标 002
      【技能目标】 002
      【知识目标】 002
      【素养目标】 002
学习导图 003
任务 1.1 自主移动机器人概述 004
      任务描述 004
      知识准备 004
      1.1.1 自主移动机器人的概念 004
      1.1.2 自主移动机器人的分类 007
      1.1.3 自主移动机器人的应用领域 009
      任务实施 010
      任务拓展 012
      任务评价 014
任务 1.2 了解自主移动机器人的关键技术 015
      任务描述 015
      知识准备 015
      1.2.1 环境感知技术 015
      1.2.2 自主定位技术 017
      1.2.3 路径规划技术 018
      1.2.4 运动控制技术 019
      1.2.5 视觉识别技术 020
      1.2.6 通信技术 020
      任务实施 020
      任务拓展 021
      任务评价 023
      拓展阅读 自主移动机器人行业前沿与趋势洞察 024
      课后习题 025
项目 2 运用机器人操作系统（ROS） 026
项目导学 026
学习目标 027
      【技能目标】 027
      【知识目标】 027
      【素养目标】 027
学习导图 028
任务 2.1 ROS 的安装 029
      任务描述 029
      知识准备 029
      2.1.1 ROS 概述 029
      2.1.2 ROS 的版本 030
      任务实施 031
      任务拓展 045
      任务评价 048
任务 2.2 ROS 的基本操作 049
      任务描述 049
      知识准备 049
      2.2.1 ROS 架构 049
      2.2.2 ROS 通信机制 054
      2.2.3 ROS 基本命令 056
      任务实施 059
      任务拓展 063
      任务评价 065
任务 2.3 ROS 工具包的使用 066
      任务描述 066
      知识准备 066
      2.3.1 TF 066
      2.3.2 URDF 068
      2.3.3 RViz 070
      任务实施 073
      任务拓展 076
      任务评价 079
      拓展阅读 自动驾驶与 ROS 的结合案例 080
      课后习题 081
项目 3 搭建自主移动机器人平台 082
项目导学 082
学习目标 083
      【技能目标】 083
      【知识目标】 083
      【素养目标】 083
学习导图 084
任务 3.1 自主移动机器人平台设计 085
      任务描述 085
      知识准备 085
      3.1.1 平台概述 085
      3.1.2 平台设计 088
      任务实施 096
      任务拓展 099
      任务评价 102
任务 3.2 传感器的选择与应用 103
      任务描述 103
      知识准备 103
      3.2.1 直流电机 103
      3.2.2 编码器 104
      3.2.3 激光传感器 108
      任务实施 111
      任务拓展 112
      任务评价 115
任务 3.3 自主移动机器人的组装与测试 116
      任务描述 116
      知识准备 116
      任务实施 119
      任务拓展 125
      任务评价 129
      拓展阅读 3D 激光雷达的应用 130
      课后习题 131
项目 4 调试自主移动机器人 SLAM 与导航 132
项目导学 132
学习目标 133
      【技能目标】 133
      【知识目标】 133
      【素养目标】 133
学习导图 134
任务 4.1 自主移动机器人地图构建调试 135
      任务描述 135
      知识准备 135
      4.1.1 Gmapping SLAM 原理 135
      4.1.2 Gmapping 建图包 138
      任务实施 140
      任务拓展 144
      任务评价 148
任务 4.2 自主移动机器人定位调试 149
      任务描述 149
      知识准备 149
      4.2.1 AMCL 原理 149
      4.2.2 AMCL 定位包 153
      任务实施 156
      任务拓展 160
      任务评价 163
任务 4.3 自主移动机器人导航调试 164
      任务描述 164
      知识准备 164
      4.3.1 A* 算法原理 164
      4.3.2 DWA 算法原理 166
      4.3.3 move_base 功能包 169
      任务实施 173
      任务拓展 177
      任务评价 180
      拓展阅读 深度学习和强化学习在路径规划中的应用 181
      课后习题 182
项目 5 应用自主移动机器人 183
项目导学 183
学习目标 184
      【技能目标】 184
      【知识目标】 184
      【素养目标】 184
学习导图 185
任务 5.1 自主移动机器人虚拟仿真 186
      任务描述 186
      知识准备 186
      任务实施 190
      任务拓展 201
      任务评价 207
任务 5.2 自主移动机器人导航实战 208
      任务描述 208
      知识准备 208
      任务实施 208
      任务拓展 215
      任务评价 220
      拓展阅读 机器人 10 大前沿技术 221
      课后习题 225
参考文献 226

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