启智 ROS机器人实验指导书 （Python版）.pdf

启智ROS机器人

（Python版）实验指导书

文档版本：V1.0.2

启智ROS机器人实验指导书

目录

硬件介绍1

ROS学习方法5

电脑系统设置6

实验一初识ROS7

实验二运动操控11

实验三运动控制Node的编程17

实验四激光雷达28

实验五闭环行为实现41

实验六SLAM建图55

实验七Navigation自主导航63

实验八自主导航Node的编程71

实验九MapTools插件的使用84

实验十Kinect2RGB-D相机100

实验十一RGB-D相机的彩色图像107

实验十二RGB-D相机的三维点云116

实验十三人脸检测Node的编程132

实验十四物体检测Node的编程142

实验十五机械臂控制Node的编程154

实验十六物品抓取Node的编程166

实验十七语音输出Node的编程180

实验十八语音识别Node的编程188

附录一、ROS系统安装（Ubuntu20.04）201

附录二、安装VisualStudioCode204

启智ROS机器人实验指导书

硬件介绍

●结构组成

●负载能力

启智ROS机器人重量约为30kg（包含抓取组件），承载能力10kg。

●工作环境

启智ROS机器人是室内机器人，在此环境之外运行可能会损坏机器人。工作地面需要

能够承载不小于40kg的重量。如果表面太软，则机器人可能卡住，运动受阻。建议使用

商用地毯、瓷砖等材质。启智ROS机器人原则上在水平地面上工作，坡道坡度不大于15度，

坡道倾斜度过大可能导致倾覆。

●防护措施

启智ROS机器人不具备防水功能，在任何情况下，启智ROS机器人都不应该与雨水、

雾、地面积水以及任何其他液体接触，否则可能导致电路和机构损坏。

●温度和湿度

启智ROS机器人设计工作温度为15°C到35°C之间，使用中务必远离明火和其他热

源。

●电气概述

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启智ROS机器人实验指导书

启智ROS机器人内部包含1个USB-HUB、1个启智电池模块、1个电源控制板、1个启

智控制器、3个启智伺服电机模块。位于机器人躯干部分外挂的计算机运行ROS操作系统，

通过USB接口与机器人底盘内的USB-HUB连接。USB-HUB将计算机的USB接口扩展为多路。

扩展后的USB接口分别连接到启智控制器（以异步串口方式访问）、USB转以太网接口、激

光雷达、面板接口（用于用户自行连接设备，例如U盘、控制手柄）。

PC-MIIX5音箱

TYPE-CUSB3.0

Kinect2

USB转以太网USBUSB思岚激光雷达A2

USB-HUBUSB

以太网接口USBUSB面板接口

电源接口

Wifi路由器电源接口