Roban 机器人是一款基于 ROS(机器人操作系统) 的人工智能人形机器人。本书围绕Roban机器人，阐述人工智能相关理论、方法及应用。内容涵盖Roban机器人的基本原理、操作与开发方法、相关的双足机器人数学模型及控制理论、人工智能相关的语音及视觉应用。全书共 8 章，主要内容包括 Roban 机器人概述、Python 编程基础、ROS 编程基础、SLAM 定位和导航基础、V-REP 仿真基础、运动控制基础，步态算法基础，以及人工智能基础。本书深入浅出，内容新颖，案例丰富，实用性强，寓教于乐。本书既可作为机器人初学者掌握机器人知识的入门书，也可作为机器人研究者钻研机器人技术的参考书，适合各种不同知识水平的读者阅读。

序言 III 前言 V 第1章Roban 机器人概述1 11 Roban 机器人简介1 111 Roban 机器人系统 1 112 Roban 机器人关节运动模型 4 113 Roban 机器人控制框架 6 12 操作Roban 机器人 6 121 无线网络设置 6 122 远程登录Roban 机器人8 123 使用VS Code 开发11 第2章Python 编程基础 15 21 Python 语法 15 211 Python 运行方式15 212 Python 程序书写格式18 213 变量、数据类型、表达式19 214 条件语句 22 215 while 循环语句 24 216 continue 与break 语句 26 217 列表 27 218 元组与字典 30 22 Python 函数 31 221 函数定义 32 222 函数参数 33 VIII 223 Python 模块 35 23 Python 对象与类 36 231 类的定义与使用 37 232 类的继承 38 24 文件和异常 39 241 文本文件读写 40 242 二进制文件读写 42 243 异常 43 第3章ROS 使用概述45 31 ROS 简介 45 32 程序包与节点46 321 程序包与节点介绍 46 322 节点的编译与运行 47 33 话题与服务 49 331 ROS 话题 49 332 ROS 消息与消息类型 50 333 ROS 服务 53 34 launch 文件与参数 56 341 launch 文件介绍56 342 机器人实践59 35 常用调试工具rqt61 351 rqt_plot 61 352 rqt_img_View 61 353 rqt_graph 62 36 ROS 配置实践 63 361 ROS 编译环境搭建与测试 63 362 ROS 话题 70 363 ROS 服务 78 37 主从机配置 86 371 获取IP 地址和Hostname 86 IX 372 修改对应的hosts 87 373 配置主从关系87 38 ROS CvBridge 实践88 381 将ROS 图像消息转换为OpenCV 的图像 88 382 ��OpenCV 图像转换为ROS 图像消息 88 383 在计算机上显示Roban 机器人摄像头数据89 第4章同步定位与地图构建 90 41 SLAM 简介 90 42 图像的接收和发布 91 421 初始化和配置91 422 主要功能实现93 43 定位和图像追踪——ORB-SLAM2 97 431 数据接收和程序初始化 97 432 点云地图创建/重用 99 44 八叉树图层的截取以及平面地图的生成102 441 八叉树图层的截取 102 442 平面地图的生成 103 45 路径规划 104 46 行走实现 107 461 路径分析107 462 行走控制110 第5章V-REP 使用概述 113 51 V-REP 使用简介 114 511 前言114 512 安装带有ROS 的V-REP 116 513 V-REP 的简单使用 122 514 理解RosInterface 128 52 V-REP 中的Roban 机器人 138 521 导入Roban 机器人 138 522 BodyHub 简介与启动 140 523 关节运动控制 148 524 仿真中的步态运行 159 53 V-REP 传感器使用 166 531 视觉传感器 166 532 接近传感器 177 54 V-REP 使用实践 181 541 过坑路段182 542 雷区路段186 543 踢球进洞路段 192 第6章Roban 机器人运动控制基础 199 61 关节199 611 头部关节200 612 手臂关节201 613 髋关节202 614 腿部关节202 615 伺服电机204 62 完整动作执行205 63 运动控制 207 631 舵机参数设置 208 632 关节位置控制 208 633 步态控制211 64 运动学正解 215 641 运行IK 节点 215 642 计算四肢末端位置 215 65 运动学逆解 218 651 机器人扭腰 218 652 扭腰中IK 逆解的处理 223 653 机器人晃腰 227 66 自动避障实践230 661 3D 相机的原理 230 662 设计思路以及步骤 231 663 示例代码232 XI 第7章双足步行基础 235 71 机器人运动学235 711 坐标变换236 712 人形机器人运动学模型 239 713 正运动学239 714 逆运动学242 72 ZMP 的含义 246 721 ZMP 与地面反力 246 722 ZMP 分析 248 723 ZMP 的测量 252 724 ZMP 与机器人运动256 73 基于线性倒立摆的双足步态生成 258 731 质心轨迹生成 258 732 足端轨迹生成 261 733 台阶及斜坡地形的步态规划 263 74 机器人静步态实践 267 741 五次样条插值 267 742 实现机器人双足支撑情况下的**位置移动268 743 实现摆动脚轨迹规划以及摆动脚的运行 270 75 机器人上楼梯实践 276 751 **阶段276 752 第二阶段278 753 第三阶段279 754 第四阶段281 第8章人机交互283 81 音频处理 283 811 语音识别285 812 语音合成289 813 聊天机器人综合应用 293 82 视频处理 297 821 视频设备简介 297 XII 822 图像处理工具 300 823 颜色检测309 83 综合应用 323 831 基本原理323 832 主要接口324 833 运行方式324 84 颜色识别实践324 841 HSV 颜色模型介绍 324 842 识别小球325 843 追踪小球327 844 追踪多种颜色小球 328 85 人脸识别实践330 86 数字识别实践348 861 深度学习之Keras 348 862 使用模型进行数字识别 355 参考文献 358