• 课程简介
• 第1章 ROS2概述与环境搭建
• 1.1 ROS2简介
  • 1.1.1 ROS2发展历程
  • 1.1.2 ROS2组成体系
  • 1.1.3 ROS2优势
• 1.2 ROS2安装
  • 1.2.1 安装ROS2
  • 1.2.2 测试ROS2
  • 1.2.3 安装colcon构建工具
• 1.3 ROS2快速体验
  • 1.3.1 案例简介
  • 1.3.2 HelloWorld（C++）
  • 1.3.3 HelloWorld（Python）
  • 1.3.4 运行优化
• 1.4 ROS2集成开发环境搭建
  • 1.4.1 安装VSCode
  • 1.4.2 安装终端
  • 1.4.3 安装git
• 1.5 ROS2体系框架
  • 1.5.1 ROS2文件系统
  • 1.5.2 ROS2核心模块
  • 1.5.3 ROS2技术支持
  • 1.5.4 ROS2应用方向
• 1.6 本章小结
• 第2章 ROS2通信机制核心
• 2.1 通信机制简介
• 2.2 话题通信
  • 2.2.1 案例以及案例分析
  • 2.2.2 话题通信之原生消息（C++）
  • 2.2.3 话题通信之原生消息（Python）
  • 2.2.4 话题通信自定义接口消息
  • 2.2.5 话题通信之自定义消息（C++）
  • 2.2.6 话题通信之自定义消息（Python）
• 2.3 服务通信
  • 2.3.1 案例以及案例分析
  • 2.3.2 服务通信接口消息
  • 2.3.3 服务通信（C++）
  • 2.3.4 服务通信（Python）
• 2.4 动作通信
  • 2.4.1 案例以及案例分析
  • 2.4.2 动作通信接口消息
  • 2.4.3 动作通信（C++）
  • 2.4.4 动作通信（Python）
• 2.5 参数服务
  • 2.5.1 案例以及案例分析
  • 2.5.2 参数数据类型
  • 2.5.3 参数服务（C++）
  • 2.5.4 参数服务（Python）
• 2.6 本章小结
• 第3章 ROS2通信机制补充
• 3.1 分布式
• 3.2 工作空间覆盖
• 3.3 元功能包
• 3.4 节点重名
  • 3.4.1 ros2 run设置节点名称
  • 3.4.2 launch文件设置节点名称
  • 3.4.3 编码设置节点名称
• 3.5 话题重名
  • 3.5.1 ros2 run设置话题名称
  • 3.5.2 launch文件设置话题名称
  • 3.5.3 编码设置话题名称
• 3.6 时间相关API
  • 3.6.1 Rate
  • 3.6.2 Time
  • 3.6.3 Duration
  • 3.6.4 Time 与 Duration 运算
• 3.7 通信机制工具
  • 3.7.1 命令工具
  • 3.7.2 rqt工具箱
• 3.8 通信机制实操
  • 3.8.1 话题通信案例分析
  • 3.8.2 话题通信实现
  • 3.8.3 服务通信案例分析
  • 3.8.4 服务通信实现
  • 3.8.5 动作通信案例分析
  • 3.8.6 动作通信实现
  • 3.8.7 参数服务案例分析
  • 3.8.8 参数服务实现
• 3.9 本章小结
• 第4章 ROS2工具之launch与rosbag2
• 4.1 启动文件launch简介
  • 4.1.1 launch 基本使用流程
• 4.2 launch之Python实现
  • 4.2.1 节点设置
  • 4.2.2 执行指令
  • 4.2.3 参数设置
  • 4.2.4 文件包含
  • 4.2.5 分组设置
  • 4.2.6 添加事件
• 4.3 launch之xml、yaml实现
  • 4.3.1 节点设置
  • 4.3.2 执行指令
  • 4.3.3 参数设置
  • 4.3.4 文件包含
  • 4.3.5 分组设置
• 4.4 录制回放工具——rosbag2
  • 4.4.1 ros2 bag 命令工具
  • 4.4.2 rosbag2 编程（C++）
  • 4.4.3 rosbag2 编程（Python）
• 4.5 本章小结
• 第5章 ROS2工具之坐标变换
• 5.1 坐标变换简介
  • 5.1.1 案例安装以及运行
• 5.2 坐标相关消息
• 5.3 坐标变换广播
  • 5.3.1 坐标系广播案例以及分析
  • 5.3.2 静态广播器（命令）
  • 5.3.3 静态广播器（C++）
  • 5.3.4 静态广播器（Python）
  • 5.3.5 动态广播器（C++）
  • 5.3.6 动态广播器（Python）
  • 5.3.7 坐标点发布案例以及分析
  • 5.3.8 坐标点发布（C++）
  • 5.3.9 坐标点发布（Python）
• 5.4 坐标变换监听
  • 5.4.1 坐标系变换案例以及分析
  • 5.4.2 坐标系变换（C++）
  • 5.4.3 坐标系变换（Python）
  • 5.4.4 坐标点变换（C++）
  • 5.4.5 坐标点变换（Python）
• 5.5 坐标变换工具
• 5.6 坐标变换实操
  • 5.6.1 乌龟跟随案例以及分析
  • 5.6.2 乌龟跟随实现（C++）
  • 5.6.3 乌龟跟随实现（Python）
  • 5.6.4 乌龟护航案例以及分析
  • 5.6.5 乌龟护航实现（C++）
  • 5.6.6 乌龟护航实现（Python）
• 5.7 本章小结
• 第6章 ROS2工具之可视化
• 6.1 可视化简介
• 6.2 rviz2 基本使用
• 6.3 rviz2集成URDF基本流程
  • 6.3.1 案例以及案例分析
  • 6.3.2 案例实现
• 6.4 URDF使用语法
  • 6.4.1 URDF语法01_robot
  • 6.4.2 URDF语法02_link
  • 6.4.3 URDF语法03_joint
  • 6.4.4 URDF练习
  • 6.4.5 URDF工具
• 6.5 URDF优化_xacro
  • 6.5.1 xacro_快速体验
  • 6.5.2 xacro_使用语法
  • 6.5.3 xacro_练习
• 6.6 本章小结
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第1章 ROS2概述与环境搭建

第1章 ROS2概述与环境搭建

ROS是机器人操作系统(Robot Operating System)的英文缩写，是用于构建机器人应用程序的软件开发工具包。自ROS诞生以来，由于其集开源、免费、易用、低耦合、生态丰富......诸多优点于一身，迅速成为机器人行业内最受欢迎的开发框架之一，在学术、民用、商业、军事、航空航天等领域有着广泛的应用，并且随着ROS2对ROS1的全面迭代升级，也使得ROS日趋于完善，可预见的，未来很长一段时间，ROS仍将是机器人开发的中坚力量，而对于ROS自身而言，ROS1会慢慢退出，ROS2则冉冉升起。

本章作为ROS2核心教程的开篇，以ROS2的综述性知识为主，会循序渐进的带领大家认识ROS2、安装ROS2并搭建其集成开发环境，为ROS2的全方位学习做好准备。

本章概览

章节	学习内容	学习收获
1.1 ROS2简介	ROS2的理论知识，比如：概念、发展历程、组成体系、在机器人领域的应用优势等。	可以了解ROS2在机器人领域的地位以及定位。
1.2 ROS2安装	ROS2在Ubuntu操作系统下的安装、测试与基本使用配置。	能够独立搭建ROS2的开发、运行环境。
1.3 ROS2快速体验	介绍如何分别使用C++ 和 Python实现第一个ROS2小程序。	能够掌握ROS2程序的编写、编译与执行流程。
1.4 ROS2集成开发环境搭建	介绍如何使用VSCode搭建ROS2的集成开发环境。	能够独立完成VSCode安装并配置ROS2相关插件，提高程序的开发效率。
1.5 ROS2体系框架	ROS2的文件系统以及常用的功能模块。	能够在宏观上建立对ROS2的体系结构的基本认知，大致了解各个模块的应用场景，明确开发过程中的重点工作内容。
1.6 本章小结	知识点汇总。	知识点回顾。

案例演示

案例1：ROS2安装完毕后，运行其官方例程：小乌龟。

案例2：自实现第一个ROS2小程序，在终端输出文本：hello world!。

案例3：使用VSCode搭建ROS2集成开发环境，提高开发效率。