精通 ROS 2 机器人编程（第四版）：内容简介
第四版从 ROS 作为机器人框架的角色讲起，对比 ROS 1 与 ROS 2 的架构，并解释迁移原因、DDS 中间件及各软件层。实践部分指导安装工具链、创建软件包，并用 C++ 实现节点、话题、参数、服务与动作，同时涉及启动文件、ROS_DOMAIN_ID 以及 DDS 和 Zenoh 配置。后续章节把这些能力放入机器人仿真和系统集成。书中命令与发行版相关，建议在隔离环境中使用对应 ROS 2 版本复现。
《精通 ROS 2 机器人编程》主要内容
- 比较 ROS 1 与 ROS 2 架构
- 理解 DDS 与 ROS 2 软件层
- 创建软件包、节点和启动文件
- 实现话题、服务、参数与动作
- 配置 DDS、Zenoh 和 ROS_DOMAIN_ID
适合哪些读者
适合具有 Linux 和 C++ 基础的机器人开发者、学生与研究人员，也适合计划从 ROS 1 迁移的团队；需要准备可运行的 ROS 2 环境。
ROS 2 发行版与依赖会更新，请按书中技术要求匹配环境。
目录、试读与相关阅读
可在本页“目录与试读”中查看章节和正文节选，在“书籍资料”中核对作者、版本、语言与 EPUB 文件大小。同主题读本包括机器人学中的 AI：迈向具身智能、机器人基础电气工程（第 1 卷），以及实用 PCB 设计：从构想到生产。
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目录与试读
目录
章节与主要小节（依据 EPUB 导航整理）：
前言
第一部分：ROS 2 编程与仿真
ROS 2 简介
理解作为机器人框架的 ROS
对比 ROS 1 和 ROS 2 的架构
为什么你应该从 ROS 1 迁移到 ROS 2？
深入探究 ROS 2 中的 DDS
剖析 ROS 2 中的一些重要层级
摘要
参考文献
ROS 2 编程入门
技术需求
精通 ROS 2 安装
精通 ROS 2 工具与概念
摘要
参考文献
实现 ROS 2 概念
技术需求
什么是 ROS 2 动作？
什么是 ROS 参数？
什么是 ROS 2 启动文件？
构建 ROS 2 包
ROS 2 客户端库简介
深入探究 ROS 2 节点
使用 C++ 实现 ROS 2 话题
使用 C++ 实现 ROS 2 参数
使用 C++ 实现 ROS 2 服务
使用 C++ 实现 ROS 2 动作
配置 ROS 2 DDS/Zenoh 和 ROS_DOMAIN_ID
摘要
参考文献
在 ROS 2 中进行机器人 3D 建模
技术需求
ROS 2 中机器人建模简介
URDF 和 Xacro 简介
将 3D CAD 机器人模型导出为 URDF
安装 Autodesk Fusion 360
安装 Fusion 360 转 URDF 的插件
URDF 导出插件的重要设计实践
在 Fusion 360 中建立机器人模型
可视化现有机器人的 URDF 模型
URDF/Xacro 建模的最佳实践
总结
参考资料
在逼真环境中模拟机器人
技术要求
Gazebo Sim 简介
使用 Gazebo Sim 模拟机器人
使用 ROS 2 和 Gazebo 模拟机器人
Webots 模拟器简介
Isaac Sim 简介
总结
参考资料
第二部分：ROS 2 应用程序：导航、操作与控制
使用 ros2_control 包控制机器人
技术要求
了解 ros2_control 框架
了解 ros2_control 框架架构
ros2_control 框架文档
使用 Gazebo 与模拟控制器进行接口交互
使用 CLI 与 ros2_control 框架交互
实现新控制器
在真实机器人上使用 ros2_control
总结
参考资料
使用 BehaviorTree.CPP 实现 ROS 2 应用程序
技术要求
了解 BTs
介绍 BehaviorTree.CPP 库
实现你的第一个 BT
集成 ROS 2 和 BTs
将 BTs 与 ROS 2 动作集成
总结
参考资料
ROS 2 导航堆栈：Nav2
技术要求
Nav2 入门
使用 SLAM工具箱进行建图
为你的机器人配置 Nav2 和 SLAM工具箱
案例研究：新冠疫情期间的 Nav2 机器人
使用 ROS 2 和 C++ 开发基于 Nav2 的应用程序
总结
参考资料
使用 MoveIt 2 进行机器人操作
技术要求
MoveIt 2 简介
准备机器人模型以使用 MoveIt 2
为 MoveIt 2 配置新机器人
使用 Rviz2 测试 MoveIt 2
使用 move_group ROS 2 封装进行运动规划
带障碍物的规划
使用深度传感器检测障碍物
摘要
使用 ROS 2 和感知栈
技术要求
集成机器人技术与计算机视觉
深度传感器入门
使用 NVIDIA ISAAC ROS 加速图像处理
摘要
参考文献
第三部分：高级应用与机器学习
空中机器人与 ROS 2
技术要求
介绍空中机器人
理解 UAV 的硬件和软件架构
使用 ROS 2 控制 UAV
摘要
参考文献
从零开始设计和编程 DIY 移动机器人
技术要求
理解 DIY 移动机器人
理解电子连接
编程和配置 DIY 机器人
未来改进
摘要
参考文献
使用 ROS 2 进行测试、持续集成和持续部署
技术要求
使用 GTest 测试 ROS 2 节点
在 GTest 框架中集成 ROS 2 API
为 ROS 2 软件包实现 CI/CD
摘要
将大语言模型与 ROS 2 接口
技术要求
用于机器人技术的 LLM
将 ROS 2 机器人与 LLM 智能体集成
创建 ROS 2 AI 智能体
流行的 ROS 2 AI 智能体项目
摘要
参考文献
ROS 2 与深度强化学习
技术要求
深入探讨深度强化学习
在 Ubuntu 24.04 中设置 Isaac Lab 和 Isaac Sim
使用 Isaac Lab 训练和测试机器人
将训练好的 RL 模型部署到真实机器人
将 RL 模型部署到 Boston Dynamics 的 Spot 机器人
摘要
参考文献
实现 ROS 2 可视化和仿真插件
技术要求
介绍 ROS 2 插件
为 rqt 创建插件
开发 Gazebo 插件
为 RViz2 开发插件
摘要
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你可能会看到机器人执行诸如抓取和放置物体，或将物体从一个点移动到另一个点等任务。这些任务对我们来说看似简单，但对于机器人而言却很难实现。人类依靠非常灵活的身体和智能的大脑来运作。然而，由于硬件能力和智能的限制，机器人仍然面临困难，而这些限制又受限于我们以软件形式提供的指令。可能需要多年时间才能在机器人中实现类人的智能和能力。如你所知，机器人主要有三个部分：传感器、执行器和计算机。计算机充当机器人的大脑，我们在其中加载不同的软件应用程序来执行不同的任务。为机器人开发软件在使机器人具备智能和适应不同用例方面起着重要作用。
