- عنوان کتاب: Mastering ROS 2 for Robotics Programming -Design, build, simulate, and prototype complex robots using the Robot Operating System 2y
- نویسنده: Lentin Joseph, Jonathan Cacace
- حوزه: برنامهنویسی رباتیک
- سال انتشار: 2025
- تعداد صفحه: 576
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 7.93 مگابایت
ROS 2، سیستم عامل ربات ۲، نقطه عطفی بزرگ در توسعه نرمافزار رباتیک است. این سیستم عامل چیزی بیش از یک ابزار است، یک اکوسیستم ماژولار و متنباز که برای پشتیبانی از ایجاد سیستمهای رباتیک مقیاسپذیر، توزیعشده و هوشمند طراحی شده است. پذیرش آن به لطف جامعه قوی، معماری قوی و مجموعهای غنی از ابزارهایی که توسعه برنامههای پیچیده رباتیک را ساده میکنند، به سرعت در بخشهای مختلف – از استارتآپهای توسعهدهنده رباتهای خودمختار گرفته تا شرکتهای هوافضا و تولیدی و مؤسسات تحقیقاتی پیشرو – افزایش یافته است. کتاب «تسلط بر ROS 2 برای برنامهنویسی رباتیک» یک راهنمای جامع است که برای توسعهدهندگان و رباتیککارانی طراحی شده است که میخواهند فراتر از اصول اولیه بروند و یاد بگیرند که چگونه از قابلیتهای کامل ROS 2 استفاده کنند. چه در حال ساخت رباتهای متحرک، رباتهای مکانیکی، پهپادها یا سیستمهای هیبریدی باشید، این کتاب دانش و مهارتهای عملی لازم برای توسعه و ادغام رفتارهای پیشرفته رباتیک با استفاده از ROS 2 را در اختیار شما قرار میدهد. ما با معرفی معماری و مدل برنامهنویسی ROS 2 شروع خواهیم کرد و شما را در راهاندازی محیط توسعه و ایجاد اولین گرههای خود با استفاده از C++ راهنمایی خواهیم کرد. از آنجا، مفاهیم کلیدی ROS 2 – موضوعات، سرویسها، اقدامات، پارامترها و سیستمهای راهاندازی – را پوشش خواهیم داد و در طول مسیر مثالهایی از دنیای واقعی ارائه خواهیم داد. با پیشرفت، یاد خواهید گرفت که چگونه:
• مدلهای سهبعدی رباتها را بسازید و از آنها با شبیهسازهایی مانند Gazebo برای آزمایش رفتار در محیطهای واقعگرایانه استفاده کنید. • سیستمهای کنترل ربات را با چارچوب ros2_control پیادهسازی کنید. • با استفاده از کتابخانه BehaviorTree.CPP، درختهای رفتاری را برای برنامهریزی وظایف توسعه دهید. • از پشته ناوبری ROS 2 (Nav2) برای فعال کردن حرکت خودمختار استفاده کنید. • دستکاری ربات را با MoveIt 2 برای گرفتن و برنامهریزی حرکت اعمال کنید. • دادههای حسگر و سیستمهای بینایی را در خطوط لوله ادراک بگنجانید. • با رباتهای هوایی با استفاده از رابطها و سیستمهای کنترل ROS 2 کار کنید.
فصلهای پیشرفته شما را با شیوههای مدرن، مانند نوشتن تستها، راهاندازی خطوط لوله ادغام و استقرار مداوم برای بستههای ROS 2 و استفاده از ابزارهای بومی ابری برای ساخت نرمافزار رباتیک قوی آشنا میکنند. همچنین نحوه ارتباط ROS 2 با هوش مصنوعی را بررسی خواهید کرد، از جمله:
• برنامهریزی وظایف با استفاده از مدلهای زبانی بزرگ
• آموزش عوامل یادگیری تقویتی با محیطهای ROS 2
• ایجاد افزونههای تجسم و شبیهسازی سفارشی برای توسعه تعاملیتر
علاوه بر این، یاد خواهید گرفت که چگونه موتورها را با استفاده از بردهای Raspberry Pi به گرههای ROS 2 متصل کنید. این کتاب پر از مثالهای عملی است که به شما در بهبود برنامهنویسی برنامههای ROS 2 کمک میکند. نمونههای کد موجود در کتاب بر اساس ROS 2 jazzy، جدیدترین توزیعهای با پشتیبانی طولانی مدت و سازگار با پلتفرمهای ربات پرکاربرد، است. امیدواریم این کتاب به یک همراه ارزشمند در سفر رباتیک شما تبدیل شود و به شما کمک کند تا واقعاً بر ROS 2 مسلط شوید.
ROS 2, the Robot Operating System 2, is a major milestone in robotics software development. More than just a tool, it is a modular, open-source ecosystem designed to support the creation of scalable, distributed, and intelligent robotic systems. Its adoption has grown rapidly across sectors—from startups developing autonomous robots, to aerospace and manufacturing companies, to leading research institutions—thanks to its strong community, robust architecture, and a rich set of tools that streamline the development of complex robotics applications. Mastering ROS 2 for Robotics Programming is a comprehensive guide designed for developers and roboticists who want to go beyond the basics and learn how to leverage the full capabilities of ROS 2. Whether you’re building mobile robots, manipulators, drones, or hybrid systems, this book will provide you with the knowledge and practical skills needed to develop and integrate advanced robotic behaviors using ROS 2. We will begin by introducing the ROS 2 architecture and programming model, guiding you through setting up your development environment and creating your first nodes using C++. From there, we will cover key ROS 2 concepts—topics, services, actions, parameters, and launch systems—providing real-world examples along the way. As we move forward, you’ll learn how to:
• Build 3D models of robots and use them with simulators like Gazebo to test behavior in realistic environments • Implement robot control systems with the ros2_control framework • Develop behavior trees for task planning using the BehaviorTree.CPP library • Use ROS 2 Navigation Stack (Nav2) to enable autonomous movement • Apply robot manipulation with MoveIt 2 for grasping and motion planning • Incorporate sensor data and vision systems into perception pipelines • Work with aerial robots using ROS 2 interfaces and control systems
Advanced chapters will introduce you to modern practices, such as writing tests, setting up continuous integration and deployment pipelines for ROS 2 packages, and using cloud-native tools to build robust robotics software. You’ll also explore how to interface ROS 2 with artificial intelligence, including:
• Task planning using large language models • Training reinforcement learning agents with ROS 2 environments • Creating custom visualization and simulation plugins for more interactive development
Additionally, you will learn how to connect motors with ROS 2 nodes using Raspberry Pi boards. This book is filled with practical examples helping you improve programming ROS 2 applications. The code examples in the book are based on ROS 2’s jazzy, the latest long-term-support distributions and compatible with widely used robot platforms. We hope this book becomes a valuable companion in your own robotics journey and helps you to truly master ROS 2.
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:
Download: Mastering ROS 2 for Robotics Programming
نظرات کاربران