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本書是“十三五”江蘇省高等學校重點教材。全書貫徹“理論與實際相結(jié)合，教學與實踐相統(tǒng)一，緊跟當前SLAM研究重點”的思想，以ROS系統(tǒng)作為平臺，以Turtlebot機器人為載體，以實際應(yīng)用為紐帶，在ROS系統(tǒng)中實現(xiàn)各種SLAM算法。
全書共分為5章。第1章介紹SLAM的基本定義、分類及其數(shù)學模型，對ROS系統(tǒng)進行簡要描述，分析在ROS系統(tǒng)下基于激光特征點的SLAM技術(shù)和基于視覺的SLAM技術(shù)的特點。第2章詳細分析一些典型的基于矢量的SLAM算法和基于隨機有限集的SLAM算法的基本原理及其實現(xiàn)。第3章給出ROS系統(tǒng)的詳細安裝步驟以及部分常用的ROS系統(tǒng)基本操作命令，并以Turtlebot機器人為載體進行基礎(chǔ)功能包的安裝和測試。第4章首先介紹用于SLAM的ROS相關(guān)工具及其使用，然后分別介紹基于激光雷達的Gmapping、Hector SLAM、Cartographer的原理，以及在機器人Turtlebot上的算法實現(xiàn)。第5章介紹基于視覺的MonoSLAM、ORBSLAM2工作原理及其實現(xiàn)步驟，同時介紹多機器人視覺SLAM系統(tǒng)和地圖融合實現(xiàn)過程。
本書可作為機器人工程、自動化、機械電子工程、智能制造工程等相關(guān)專業(yè)高年級本科生或者研究生的教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

隨著無人駕駛、機器人自主探測、智能物流配送等應(yīng)用越來越廣泛，定位與地圖構(gòu)建（Simultaneous Localization and Mapping,SLAM）作為這些應(yīng)用的基礎(chǔ)，成為目前的研究熱點。SLAM相關(guān)的研究有很多，許多方法也得到了實際的應(yīng)用，相應(yīng)的出版物也較多，但關(guān)于所涉及的方法、技術(shù)的系統(tǒng)性與可操作性等方面的書籍仍然非常缺乏。
本書結(jié)合編者多年科研成果以及應(yīng)用型本科課程教學經(jīng)驗撰寫而成，內(nèi)容新穎，覆蓋面廣，將科研成果分結(jié)構(gòu)、分層次地融入到知識體系之中，同時還吸納了國內(nèi)外該領(lǐng)域的眾多代表性成果。本書在注重理論知識的同時，以ROS系統(tǒng)作為平臺，以Turtlebot機器人為載體，實現(xiàn)相應(yīng)的SLAM算法，以求理論與實際相結(jié)合，緊跟當前SLAM的前沿研究成果。在講解算法原理的同時，以實際應(yīng)用為紐帶，在ROS系統(tǒng)中實現(xiàn)相應(yīng)算法，使讀者能夠快速地理解和掌握相關(guān)內(nèi)容。本書可作為機器人工程、自動化、機械電子工程、智能制造工程等相關(guān)專業(yè)高年級本科生或者研究生的教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。
本書的編寫隊伍由具有科研與工程經(jīng)驗的一線教師組成。全書共分為5章，由徐本連教授統(tǒng)稿并審定。第1章介紹SLAM的基本定義、分類及其數(shù)學模型，對ROS系統(tǒng)進行簡要描述，分析在ROS系統(tǒng)下基于激光特征點的SLAM技術(shù)和基于視覺的SLAM技術(shù)的特點，本章主要由徐本連教授完成。第2章詳細分析一些典型的基于矢量的SLAM算法和基于隨機有限集的SLAM算法的基本原理及其實現(xiàn)，本章主要由魯明麗副教授、徐本連教授完成。第3章給出ROS系統(tǒng)的詳細安裝步驟以及部分常用的ROS系統(tǒng)基本操作命令，并以Turtlebot機器人為載體進行基礎(chǔ)功能包的安裝和測試，本章主要由魯明麗副教授、趙彩虹副教授完成。第4章介紹用于SLAM的ROS相關(guān)工具及其使用，以及基于激光雷達的Gmapping、Hector、Cartographer的原理，并在機器人Turtlebot上對這三種算法進行功能實現(xiàn)，本章主要由魯明麗副教授、袁儒鵬博士完成。第5章主要介紹基于視覺的MonoSLAM、ORBSLAM2工作原理及其實現(xiàn)步驟，同時介紹多機器人視覺SLAM系統(tǒng)和地圖融合實現(xiàn)過程，本章主要由魯明麗副教授、從金亮博士完成。施健、李震、孫士秦、趙康也參與了本書的編寫。同時特別感謝清華大學王凌教授在百忙中審閱書稿并提出寶貴的修改建議。
由于編者水平有限，書中難免有不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。

編者

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