译者序

智能机器人越来越多地走进千家万户，在民生、工业、军事等诸多领域发挥着越来越重要的作用。例如，在突如其来的新冠肺炎疫情中，许多机器人厂家推出了多种消毒机器人，这种机器人提升了相关场所的消毒效率，降低了人工消毒的风险，在多个国家和地区的防疫工作中大显身手。当前许多公司推出了各种各样的机器人，如著名的桌面机器人TurtleBot，以及针对自动驾驶研发的低速自动驾驶套件Openwalker，即本书封面的机器人。面对着各种各样的机器人，我们要学习哪些知识？怎样才能掌握通用的机器人开发技能呢？机器人操作系统（Robot Operating System，ROS）便是我们给出的答案。

ROS具有强大的功能、开源的特性、稳定的社区、广泛的硬件支持，已成为应用最为广泛的机器人操作系统，既是科学研究的利器，又是商业应用开发的“神兵”，吸引着越来越多的研究人员、机器人爱好者、相关从业者投身ROS学习和应用的大潮中。

机器人应用领域越发广泛，这要求业界人员掌握设计和开发不同应用场景的机器人系统的知识和能力；而要学好ROS，则需要进行大量实践操练。这就需要一本既涵盖多种应用场景，又提供大量实例的书籍来供各类人员学习。而本书正是针对上述需求而撰写的。

本书主要具有以下特点：

1.内容覆盖多个应用领域，能满足不同领域人员的学习需求

本书在12章的内容里对不同方面的ROS主题进行了较为深入的阐述，主要包括ROS-1与ROS-2的特性、移动机械臂模拟与应用开发、基于状态机的复杂任务处理（以餐厅服务员机器人为例）、送货机器人应用程序开发、多机器人协同、嵌入式平台ROS应用、强化学习应用（gym-gazebo和gym-gazebo2）、深度学习应用（TensorFlow）、自动驾驶汽车、基于VR头盔与手势识别传感器的机器人远程操控、基于OpenCV与伺服系统的人脸识别与跟踪，能够满足各个领域人员的不同学习需求。

2.既介绍基本原理，也讲述重要代码，满足深入学习ROS的需求

本书对包含的绝大多数主题都进行了较为深入的论述，如对强化学习原理、深度学习原理、高级主题的重要代码等都进行了阐述，适合读者对相关内容进行较为深入的学习，做到知其然，更知其所以然。当然，需要说明的是，作者并未对高深主题进行过于深入的论述，毕竟有些主题本身就是一个极其宏大的学科领域，如深度学习、机械臂动力学等，这些内容还需要读者自行学习更为专业的教材。

3.内容新颖，让读者能够及时享受ROS的最新成果

本书英文版出版于2019年12月，相较于第1版，本版本更新了除深度学习应用（基于TensorFlow）、自动驾驶汽车、基于OpenCV与伺服系统的人脸识别与跟踪等三个主题之外的所有内容，而且在嵌入式平台相关内容中介绍了最新的嵌入式硬件Jetson Nano和Raspberry Pi 3/4以及相应的ROS配置方法，内容十分新颖，基本保证了书中内容均为ROS的最新内容——基于ROS Melodic Morenia（截至2020年5月，ROS Noetic Ninjemys尚未发布，仍处于计划状态），而自2018年发展至今，两年的时间已使得绝大多数功能包都完成了由早期版本向ROS Melodic Morenia的迁移，这也是ROS官方当前推荐使用的长期支持版。

本书第1～5章由潘丽翻译，第6～8章由徐茜翻译，第9～11章由陈媛媛翻译，第12章由吴中红翻译，全书由潘丽统稿。

本书翻译过程得到了机械工业出版社李忠明编辑的大力帮助，在此谨表谢意。此外，在此也向组织出版了“机器人设计与制作系列”书籍的机械工业出版社华章公司、将ROS在国内的传播推广开来的胡春旭老师（古月居博主、《ROS机器人开发实践》作者）、组织了多届ROS暑期学校的华东师范大学张新宇博士、易科机器人的刘锦涛博士、致力于ROS课程建设的张瑞雷博士、星火计划发起人杨帆老师与林天麟博士、推出ROS学习神器ROS2GO的天之博特的田博博士（及张瑞雷博士、胡春旭老师）等表示崇高的敬意。得益于先行者们的无私奉献，国内的ROS发展才如此如火如荼。

需要说明的是，由于译者能力有限，也由于本书英文版部分论述不太符合国人的阅读和理解习惯，因此尽管译者本着忠于原文、语句通顺的原则进行翻译，但不可避免有不当之处，烦请读者不吝赐教，可向译者邮箱 yizhousan@163.com 发送邮件交流讨论。

译者
2020年5月于武汉