初學者的 ROS : 基礎、運動與 OpenCV

Contents

加速並聚焦你在使用 ROS 控制機器人的學習經驗，不再迷失於許多廣泛的文件中

從這 9.5 小時的課程，你會學到

瞭解 ROS 生態系統（主題、節點、訊息、服務，動作庫）
開發簡單的應用來控制機器人的運動
瞭解 ROS 中的位置和方向如何表示
瞭解如何開發 C++ / Python ROS 專案
使用 ROS 和 OpenCV 開發簡單的電腦視覺程式

要求

熟悉 C++ 和/或 Python 程式語言
想學習 ROS
渴望學習機器人技術

課程說明

我為什麼要教這門課程？

通常，新 ROS 用戶在開始使用 ROS 程式設計時會遇到很多困難。雖然有很多教學，但是有許多技巧和實際問題在教學中無法輕易找到，而且找不到相關討論，開發人員只能期待好運。一般來說，儘管有很多關於 ROS 的文件，但有些文件非常廣泛，需要很長時間才能很好地理解這些概念。這是本課程發揮作用的地方，通過提供 ROS 基礎知識的重點介紹，提供附加價值。該課程不僅介紹了 ROS 的基本概念，還介紹了機器人技術中的兩個重要領域：（1）運動，（2）感知。我們將在機器人運動和感知的背景下應用 ROS 的一般概念。本課程將為你提供瞭解 OpenCV 的機會，OpenCV 是最強大的電腦視覺庫，可促進機器人感知。

我的方法是逐步通過學習 ROS 的路線圖，以便你按照正確的順序學習到概念，並幫助你從一個講座到另一個講座建立體驗。

這是一門提供機器人操作系統（ROS）基本概念和基礎知識的課程。本課程旨在為初學 ROS 用戶提供有關 ROS 基礎知識的快速且聚焦的介紹，以及幫助他們更好地管理用 C++ 和 Python 寫出 ROS 第一個專案的實用技巧。特別是，與 Python 相比，在 ROS 中使用 C++ 進行開發需要特別小心，以便很好地配置編譯和運行時環境。在本課程中以清晰的方式呈現。

課程主要有三個主要步驟：

ROS 基本概念和基礎知識：它涉及每個人都必須知道的一般 ROS 概念，如 ROS 主題、服務、訊息、節點、……
ROS 控制運動：我們應用步驟 1 學到的概念來使機器人移動。我們將在模擬清潔機器人的一個很好的例子的背景下開發不同的軌跡。特別地，我們說明如何在 ROS 中表示機器人的姿勢（位置和方向），以及如何發送運動控制訊息以使機器人移動。我們清楚地展示如何實現線性運動、旋轉運動和螺旋運動以及如何整合所有這些以模擬清潔應用。這部分將提供你了解機器人運動學以及如何在 ROS 中表示運動所需的背景知識。
ROS 的感知：我將介紹機器人如何使用相機查看環境，如何以 ROS 收集圖像以及如何在OpenCV 處理它們。

根據我的經驗，這些是任何新的 ROS 用戶必須知道的最重要的事情，以便能夠進一步運用到他自己的機器人專案。

我還提供一些實踐活動，讓學習者評估他的理解，並幫助練習他學到的概念。

我對ROS的體驗

我在學術和工業專案中一直使用 ROS 程式設計多年。我非常熱衷於開發 ROS 程式。我也一直在大學教 ROS，並提供培訓課程。我是 Gaitech Robotics 的研發總監，我為機器人和無人機開發了許多 ROS 套件。我一直在領導 ROS 的國際科學活動，特別是，我是 Springer 的三冊的編輯，名為 Robot Operating System，The Complete Reference Volume 1, Volume 2, Volume 3。我在新用戶學習 ROS 方面遇到的困難方面獲得了很多經驗，這有助於通過課程的不同講座來解決這些問題。

歡迎來到 ROS 世界。

目標受眾

ROS 開發初學者和用戶
學習 ROS 的大學生
有興趣了解 ROS 的基本概念
對機器人技術充滿好奇
想要學習 ROS 但不想浪費時間

講師簡介

Anis Koubaa 計算機科學教授

我是 Anis Koubaa，蘇丹王子大學( Prince Sultan University )計算機科學全職教授，機器人和IoT 研究實驗室主任。我還是中國 Gaitech 機器人研發總監，以及葡萄牙波爾圖 CISTER / INESC TEC 和 ISEP-IPP 的高級研究員。自 2014 年以來，我一直擔任沙特阿拉伯 ACM 分會的主席。我也是英國高等教育學院（HEA）的高級研究員。

我獲得了多項榮譽和獎項，包括 2010 年 Al-Imam Mohamed bin Saud 大學的校長研究獎，以及 2016 年蘇丹王子大學的校長教學獎。

我已在教授程式設計課程超過16年，特別是 Java 和 Web 技術，以及不同的計算機科學課程。我一直熱愛程式設計，開發了許多軟體和應用程式。我一直在教授機器人技術，並在學術界和工業界開發了一些 ROS 程式。

我是 Springer 出版社的三本關於機器人操作系統（ROS）的書籍的編輯，這些書在 Springer 資料庫中下載量最多的書中排名前25％。

我在 YouTube 頻道上提供了很多關於網際網路的教學和課程。我很高興能通過實際的實踐活動向世界各地的學生提供 Udemy 課程。

我的教學理念是基於示範教學，我喜歡用真實的插圖來展示這些概念。學生將邊做邊學習。

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