自從20世紀(jì)中期開展現(xiàn)代機(jī)器人的研究以來，機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速。現(xiàn)在，機(jī)器人已經(jīng)融入我們的工作和日常生活中。隨著計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的種類日益增多，功能不斷增強(qiáng)，使用體驗不斷改善。
與此同時，機(jī)器人的研發(fā)也不斷取得新的進(jìn)展。特別是，機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）對智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有非常重要的戰(zhàn)略意義。機(jī)器人操作系統(tǒng)可以為機(jī)器人開發(fā)提供一個統(tǒng)一的平臺，讓更多的用戶在此平臺上方便地研究和驗證機(jī)器人算法、開發(fā)機(jī)器人應(yīng)用等，極大地促進(jìn)了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。2010年，Willow Garage公司發(fā)布了開源機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS（Robot Operating System）。與其說ROS是一個操作系統(tǒng)，不如說它是一種分布式、模塊化的開源軟件框架。由于具有點(diǎn)對點(diǎn)設(shè)計、不依賴編程語言、開源等優(yōu)點(diǎn)，ROS成為機(jī)器人研究領(lǐng)域新的學(xué)習(xí)和使用熱點(diǎn)。
作者所在的南開大學(xué)人工智能學(xué)院智能感知與人機(jī)交互實驗室致力于智能機(jī)器人的研究工作，本書是基于我們長期使用ROS開發(fā)機(jī)器人的經(jīng)驗編寫而成的，希望給有興趣學(xué)習(xí)智能機(jī)器人技術(shù)的高校學(xué)生和從事智能機(jī)器人開發(fā)工作的技術(shù)人員提供一本有用的參考書。
本書分為三個部分：第一部分主要介紹機(jī)器人的基礎(chǔ)知識，包括機(jī)器人的定義、發(fā)展歷史、關(guān)鍵技術(shù)、ROS的框架和使用等內(nèi)容；第二部分從機(jī)器人軟硬件組成、視覺功能實現(xiàn)、自主導(dǎo)航功能實現(xiàn)、語音交互功能實現(xiàn)、抓取功能實現(xiàn)等方面介紹如何開發(fā)一個功能相對完整的機(jī)器人；第三部分結(jié)合不同的應(yīng)用場景給出綜合案例，展示如何開發(fā)具有不同功能的機(jī)器人。
本書中的案例以作者團(tuán)隊參加RoboCup機(jī)器人世界公開賽并奪冠的機(jī)器人程序為藍(lán)本，初學(xué)者跟隨本書的講解，并結(jié)合本書配套的實踐資源（可登錄華章網(wǎng)站www.hzbook.com下載）進(jìn)行練習(xí)，既可以掌握機(jī)器人開發(fā)涉及的軟件框架的先進(jìn)理念，又能循序漸進(jìn)地開發(fā)出具有完整功能的智能機(jī)器人。
由于作者水平有限，書中難免存在不足之處，懇請廣大讀者和同行批評指正。