《ROS机器人程序设计》大纲节选和实验提示(ROS2)
相关课程开设4轮以上,由ROS1KMN过渡到ROS2DFG。
ROS机器人程序设计
ROS robot programming
课程编号 |
16300021 |
学分 |
3 |
开课学期 |
7 |
|||
学时 |
讲课:32学时 实验:16 学时 实践:0学时 |
|||||||
课程类型 |
专业选修课程 |
课程性质 |
限选 |
考核形式 |
考查 |
适用专业 |
机器人工程 |
开课学院 |
电气与机器人化工程学院 |
修订时期 |
2021年9月 |
版本 |
2021版 |
一、课程说明
本课程包含实际动手操作的示例,帮助学生快速入门开发机器人程序,并提供使用开源ROS2[FOXY/GALACTIC]库和工具的完整解决方案。本课程还介绍如何使用虚拟机和Docker容器来简化Ubuntu和ROS2[FOXY/GALACTIC]框架的安装,可以在隔离和可控的环境中开始工作,而无须更改常规的计算机设置。本课程首先介绍ROS2[FOXY/GALACTIC]的安装和基本概念,然后讲述ROS2[FOXY/GALACTIC]支持的更复杂的模块,如传感器和执行器集成模块(驱动程序)、导航和地图构建模块(创建自主移动机器人)、操作模块、计算机视觉模块、3D感知模块等。完成本课程后,将能够使用ROS2[FOXY/GALACTIC]的全部功能来设计和开发一个满足个性需求的功能齐全的机器人。
二、课程目标[a1]
1.了解机器人操作系统编程设计的基本方法。(对应毕业要求[a2] 5.1:能够应用专业知识对机器人工程问题进行软硬件分析与设计。)
2. 能够使用机器人操作系统各组件进行系统集成设计。(对应毕业要求5.2:理解现代工程工具的特点,能够选择恰当的工具将其应用于元件选型、模块设计和系统集成等工程实践关键环节。)
3. 能够使用机器人操作系统进行相应项目开发和设计。(对应毕业要求5.3:能够运用适当的现代工程工具进行仿真,用于复杂工程问题的模拟与预测,并能够理解其局限性。)
4. 了解机器人操作系统发展动态和最新进展(对应毕业要求[a3] 10.3:了解国际本行业发展动态,关注本专业国际热点问题。)
实验项目与内容一览表
序号 |
实验项目名称 |
内容提要 |
实验学时 |
每组人数 |
实验类型 |
实验类别 |
实验要求 |
1 |
实验一、ROS2[FOXY/GALACTIC]入门 |
机器人操作系统安装、虚拟机、Docker、嵌入式系统 |
2 |
2 |
验证性 |
专业基础 |
必修 |
2 |
实验二、ROS2[FOXY/GALACTIC]架构及概念 |
机器人操作系统文件系统级、计算图级、社区级、创建功能包并实现功能等 |
2 |
2 |
验证性 |
专业基础 |
必修 |
3 |
实验三、可视化和调试工具 |
调试ROS2[FOXY/GALACTIC]节点、日志消息、检测系统状态、设置动态参数、roswtf、可视化节点诊断、绘制标量数据图、图像可视化、3D可视化、保存与回放数据、插件 |
2 |
2 |
验证性 |
专业基础 |
必修 |
4 |
实验四、3D建模与仿真 |
自定义机器人3D模型,创建一个URDF文件、xacro文件、ROS2[FOXY/GALACTIC]仿真 |
2 |
2 |
验证性 |
专业基础 |
必修 |
5 |
实验五、导航功能 |
创建变换、发布传感器消息、里程数据信息、创建基础控制器、创建地图,机器人配置、全局和局部代价地图、rviz详细配置、自适应蒙特卡洛定位,避障,目标发送 |
4 |
2 |
综合型 |
专业 |
必修 |
6 |
实验六、使用MoveIt! |
机械臂、体系结构、简单运动规划、抓取放置任务 |
2 |
2 |
综合型 |
专业 |
必修 |
7 |
实验七、ROS2[FOXY/GALACTIC]外设 |
使用游戏手柄、使用RGBD传感器,ROS2[FOXY/GALACTIC]摄像头驱动、ROS2[FOXY/GALACTIC]与OpenCV库、标定摄像头、视觉里程计,点云库、可视化点云、滤波和缩减采样、配准与匹配、点云分区 |
2 |
2 |
综合型 |
专业 |
必修 |
考核方法
课程名称:ROS机器人程序设计 课程号:16300182
考核方式:考查
考核形式:平时成绩10%、实验成绩30%、期中考试10%、期末考查50%
1、考核说明
本课程的学生成绩由平时成绩、实验成绩、期中考试、期末考查成绩四部分组成,其中平时成绩占总成绩的10%,实验成绩占总成绩的30%、期中10%、期末考查成绩占总成绩的50%。具体考核环节和考核比例见下表。
考核环节 |
平时+期中(20%) |
实验成绩 (30%) |
期末考核 (50%) |
合计 |
|
平时测评 |
期中 |
||||
考核比例 |
10% |
10% |
30% |
50% |
100% |
课程使用镜像:
机器人工程专业实践镜像2021版-含现代控制理论、机器人控制器、ROS2、ESP32、Webots和导航实践(tianbot_mini)_zhangrelay的专栏-CSDN博客
- 实验报告提示:
- ROS2机器人实验报告提示01➡入梦⬅
- ROS2机器人实验报告提示02➡沼泽⬅
- ROS2机器人实验报告提示03➡迷雾⬅
- ROS2机器人实验报告提示04➡开山⬅Nav2
- ROS2机器人实验报告提示05➡寻路⬅Nav2
- ROS2机器人实验报告提示06➡抓阄⬅MoveIt2
- ROS2机器人实验报告提示07➡∞⬅
课程班课:
期中:
期末:
文章来源: zhangrelay.blog.csdn.net,作者:zhangrelay,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。
原文链接:zhangrelay.blog.csdn.net/article/details/122372157
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