آموزش ROS برای مبتدیان - بخش 2 - محلی‌سازی، ناوبری و SLAM

آنچه یاد خواهید گرفت:

• اصول نظری محلی‌سازی دوبعدی و سه‌بعدی
• تبدیل بین فریم‌ها در فضاهای دوبعدی و سه‌بعدی
• قابلیت قدرتمند پکیج tf برای نمایش فریم‌ها و انجام تبدیل و محلی‌سازی
• اصول نظری محلی‌سازی و نگاشت (SLAM)
• آشنایی با مفاهیم ناوبری (برنامه‌ریزی مسیر گلوبال، برنامه‌ریزی مسیر محلی، اجتناب از برخورد)
• تفاوت بین ناوبری مبتنی بر نقشه و ناوبری واکنش‌گرا
• استک ناوبری ROS (move_base و amcl و gmapping)

پیش‌نیازهای دوره

• آشنایی قبلی با مفاهیم اولیه Robot Operating System (ROS) (الزامی)
• آشنایی با زبان برنامه‌نویسی ++C و پایتون
• پیشینه‌ای در مفاهیم جبر خطی، مثلثات و هندسه
• علاقه‌مند به یادگیری ROS
• اشتیاق برای یادگیری ناوبری رباتیک

توضیحات دوره

بروزرسانی

• 9 اکتبر 2020: دستورالعمل نصب Turtlebot3 روی ROS Noetic اضافه شد.

بررسی

محلی‌سازی، نگاشت و ناوبری از موضوعات بنیادی در Robot Operating System (ROS) و ربات‌های متحرک هستند. با این حال، یادگیری آنها بسیار پیچیده است. معمولاً مبتدیان حتی نمی‌دانند از کجا باید شروع کنند. آموزش‌های معمول ROS فقط اطلاعات کلی درباره‌ اجرای نودهای ROS برای انجام نگاشت و ناوبری ارائه می‌دهند، اما جزئیات فنی را توضیح نمی‌دهند. برخی دوره‌های دیگر بیشتر روی جنبه‌های فنی تمرکز می‌کنند که از نظر ریاضی پیچیده است، اما ارتباط روشنی با اینکه این مفاهیم چگونه به استک ناوبری ROS متصل می‌شوند، ارائه نمی‌دهند.

این دوره این شکاف را برطرف می‌کند و با یک رویکرد عملی، مفاهیم پایه‌ ناوبری ربات متحرک و نحوه‌ پیاده‌سازی آن در ROS را به زبان ساده معرفی می‌کند. این دوره به گونه‌ای طراحی شده که شما را به‌ صورت سریع و مؤثر با دنیای ناوبری ربات‌های متحرک آشنا کند.

در این دوره، پوشش دقیقی از مهم‌ترین پکیج ROS یعنی «پکیج tf» برای ناوبری ارائه شده است. بدون درک این پکیج، فهم عمیق نحوه‌ کار ناوبری در ROS دشوار خواهد بود. هرچند برای tf آموزش‌هایی وجود دارد، اما پکیج tf به‌ شدت بر مفاهیم نظری مهمی تکیه دارد که در آموزش‌های ROS ارائه نمی‌شوند. این دوره یک معرفی سیستمیک از پیشینه نظری لازم ارائه می‌دهد و آن را با فعالیت‌های نمایشی و برنامه‌نویسی مربوط به ابزارها و API پکیج tf تکمیل می‌کند.

این دوره فرض می‌کند که شما با برخی مفاهیم اصلی Robot Operating System (ROS)، مانند نودهای ROS، تاپیک‌های ROS، سرویس‌های ROS و درک مفهوم پایه‌ حرکت با ROS آشنایی دارید. اگر این مهارت‌ها را ندارید، پیشنهاد می‌کنیم ابتدا در دوره‌ ROS برای مبتدیان «مبانی، حرکت و OpenCV» شرکت کنید تا پیش‌زمینه‌ لازم را به دست آورید. 

تجربه‌ ما با ROS

ما سال‌هاست که با ROS در پروژه‌های دانشگاهی و صنعتی برنامه‌نویسی می‌کنیم. به توسعه‌ برنامه‌ها با ROS علاقه‌ زیادی داریم. همچنین در دانشگاه ROS تدریس کرده‌ و برنامه‌های آموزشی ارائه داده‌ایم. ما مدیر R&D شرکت Gaitech Robotics هستیم و پکیج‌های ROS زیادی برای ربات‌ها و پهپادها توسعه داده‌ایم. ما رهبری فعالیت‌های علمی بین‌المللی پیرامون ROS را بر عهده داشته‌ و به‌ ویژه ویراستار پنج جلد کتاب با انتشارات Springer با عنوان Robot Operating System و Complete Reference هستیم. تجربه‌ زیادی درباره‌ دشواری‌هایی که کاربران جدید هنگام یادگیری ROS با آن روبه‌رو می‌شوند به دست آورده‌ایم و همین موضوع کمک کرد تا دقیقاً و به‌ صورت هدفمند این مشکلات را در درس‌های مختلف دوره پوشش دهیم. 

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• توسعه‌دهندگان و کاربران مبتدی ROS
• دانشجویان دانشگاهی که ROS یاد می‌گیرند.
• کسی که به مفاهیم ناوبری ROS و ربات‌های متحرک علاقه‌مند است.
• افرادی که درباره رباتیک کنجکاو هستند.
• کسی که می‌خواهد بدون اتلاف وقت، ناوبری ROS را یاد بگیرد.