آموزش خودرانی و ROS - با انجام دادن بیاموزید! کیلومتر شماری و کنترل

سرفصل ها و درس ها

معرفی Introduction

• انگیزه دوره Course Motivation

• برنامه خودران The Self-Driving Program

• ارائه دوره Course Presentation

• با معلم خود آشنا شوید Meet your Teacher

• بیشترین بهره را از دوره ببرید Get the Most out of the Course

• مواد درسی Course Material

برپایی Setup

• اوبونتو را روی ماشین مجازی نصب کنید Install Ubuntu on Virtual Machine

• اوبونتو را روی Dual Boot نصب کنید Install Ubuntu on Dual Boot

• ROS را نصب کنید Install ROS

• محیط توسعه را پیکربندی کنید Configure the Development Environment

معرفی ROS ROS Introduction

• چرا یک سیستم عامل ربات؟ Why a Robot Operating System?

• ROS چیست What is ROS

• انتزاع سخت افزار Hardware Abstraction

• کنترل دستگاه سطح پایین Low-Level Device Control

• پیام رسانی بین فرآیند Messaging between Process

• مدیریت بسته Package Management

• معماری یک برنامه ROS Architecture of a ROS Application

• <LAB>یک فضای کاری ایجاد و فعال کنید</LAB> <LAB>Create and Activate a Workspace</LAB>

• <PY>ناشر ساده</PY> <PY>Simple Publisher</PY>

• <C++>ناشر ساده</C++> <C++>Simple Publisher</C++>

• <PY>مشترک ساده</PY> <PY>Simple Subscriber</PY>

• <C++>مشترک ساده</C++> <C++>Simple Subscriber</C++>

حرکت Locomotion

• حرکت ربات Robot Locomotions

• ربات های موبایل Mobile Robots

• اثرات اصطکاک Friction Effects

• توضیحات ربات Robot Description

• URDF URDF

• <LAB>مدل URDF را ایجاد کنید</LAB> <LAB>Create the URDF Model</LAB>

• RViz RViz

• سرور پارامتر Parameter Server

• <LAB>سرور پارامتر</LAB> <LAB>Parameter Server</LAB>

• <LAB>روبات را تجسم کنید</LAB> <LAB>Visualize the Robot</LAB>

• فایل ها را راه اندازی کنید Launch Files

• <LAB>روبات را با فایل های راه اندازی تجسم کنید</LAB> <LAB>Visualize the Robot with Launch Files</LAB>

• گازبو Gazebo

• <LAB>روبات را شبیه سازی کنید</LAB> <LAB>Simulate the Robot</LAB>

• <LAB>شبیه سازی را راه اندازی کنید</LAB> <LAB>Launch the Simulation</LAB>

کنترل Control

• کنترل ROS ROS Control

• انواع کنترل Control Types

• <LAB>کنترل ROS با Gazebo</LAB> <LAB>ROS Control with Gazebo</LAB>

• فایل پیکربندی YAML YAML Configuration File

• <LAB>پرونده پیکربندی YAML</LAB> <LAB>YAML Configuration File</LAB>

• <LAB>کنترل کننده را راه اندازی کنید</LAB> <LAB>Launch the Controller</LAB>

سینماتیک Kinematics

• ربات سینماتیک Robot Kinematics

• ژست یک ربات موبایل Pose of a Mobile Robot

• وکتور ترجمه Translation Vector

• <LAB>معرفی Turtlesim</LAB> <LAB>Introduction to Turtlesim</LAB>

• <PY>بردار ترجمه</PY> <PY>Translation Vector</PY>

• <C++>بردار ترجمه</C++> <C++>Translation Vector</C++>

• ماتریس چرخش Rotation Matrix

• <PY>ماتریس چرخش</PY> <PY>Rotation Matrix</PY>

• <C++>ماتریس چرخش</C++> <C++>Rotation Matrix</C++>

• ماتریس تبدیل Transformation Matrix

سینماتیک دیفرانسیل Differential Kinematics

• سینماتیک دیفرانسیل Differential Kinematics

• سرعت ربات موبایل Velocity of a Mobile Robot

• سرعت خطی Linear Velocity

• سرعت زاویهای Angular Velocity

• سرعت در قاب جهانی Velocity in World Frame

• سینماتیک رو به جلو دیفرانسیل Differential Forward Kinematics

• کنترل کننده سرعت ساده Simple Speed Controller

• <PY>کنترل کننده سرعت ساده</PY> <PY>Simple Speed Controller</PY>

• <C++>کنترل کننده سرعت ساده</C++> <C++>Simple Speed Controller</C++>

• <LAB>کار از راه دور با جوی استیک</LAB> <LAB>Teleoperating with Joystick</LAB>

• <LAB>استفاده از diff_drive_controller</LAB> <LAB>Using the diff_drive_controller</LAB>

کتابخانه TF TF Library

• کتابخانه TF The TF Library

• عملیات با تبدیل Operations with Transformations

• تبدیل استاتیک و دینامیک Static and Dynamic Transformations

• <PY>پخش کننده ساده TF Static</PY> <PY>Simple TF Static Broadcaster</PY>

• <C++>پخش ساده TF Static</C++> <C++>Simple TF Static Broadcaster</C++>

• تایمر ROS ROS Timer

• <PY>تایمر ROS</PY> <PY>ROS Timer</PY>

• <C++>تایمر ROS</C++> <C++>ROS Timer</C++>

• <PY>پخش کننده TF ساده</PY> <PY>Simple TF Broadcaster</PY>

• <C++>پخش کننده TF ساده</C++> <C++>Simple TF Broadcaster</C++>

• خدمات ROS ROS Services

• <PY>سرویس سرویس</PY> <PY>Service Server</PY>

• <C++>سرویس سرویس</C++ <C++>Service Server</C++

• <PY>سرویس گیرنده</PY> <PY>Service Client</PY>

• <C++>سرویس سرویس گیرنده</C++> <C++>Service Client</C++>

• <PY>شنونده TF ساده</PY> <PY>Simple TF Listener</PY>

• <C++>شنونده TF ساده</C++> <C++>Simple TF Listener</C++>

• بازنمایی زاویه Angle Rapresentations

• اویلر آنگلز Euler Angles

• کواترنیون Quaternion

• <PY>اویلر به کواترنیون</PY> <PY>Euler to Quaternion</PY>

• <C++>اویلر به کواترنیون</C++> <C++>Euler to Quaternion</C++>

• <LAB>ابزارهای TF</LAB> <LAB>TF Tools</LAB>

کیلومتر شماری Odometry

• ربات کجاست؟ Where is the Robot?

• چالش محلی سازی محلی The Local Localization Challenge

• کیلومتر شماری چرخ Wheel Odometry

• سینماتیک معکوس دیفرانسیل Differential Inverse Kinematics

• <PY>سینماتیک معکوس دیفرانسیل</PY> <PY>Differential Inverse Kinematic</PY>

• <C++>سینماتیک معکوس دیفرانسیل</C++> <C++>Differential Inverse Kinematic</C++>

• کیلومتر شماری چرخ - موقعیت Wheel Odometry - Position

• کیلومتر شماری چرخ - جهت گیری Wheel Odometry - Orientation

• <PY> کیلومتر شماری چرخ</PY> <PY>Wheel Odometry</PY>

• <C++> کیلومتر شماری چرخ</C++> <C++>Wheel Odometry</C++>

• <PY>پیام کیلومتر شماری را منتشر کنید</PY> <PY>Publish Odometry Message</PY>

• <C++>پیام کیلومتر شماری را منتشر کنید</C++> <C++>Publish Odometry Message</C++>

• <PY>تبدیل کیلومتر شماری پخش</PY> <PY>Broadcast Odometry Transform</PY>

• <C++>تبدیل کیلومتر شماری پخش</C++> <C++>Broadcast Odometry Transform</C++>

احتمال برای رباتیک Probability for Robotics

• انگیزه Motivation

• متغیرهای تصادفی Random Variables

• احتمال شرطی Conditional Probability

• توزیع های احتمال Probability Distributions

• توزیع های گاوسی Gaussian Distributions

• قضیه احتمال کل Total Probability Theorem

• قانون بیز Bayes Rule

• نویز سنسور Sensor Noise

• <PY>افزودن نویز به حرکت ربات</PY> <PY>Adding Noise to Robot Motion</PY>

• <C++>افزودن نویز به حرکت روبات</C++> <C++>Adding Noise to Robot Motion</C++>

• <LAB>مقایسه کیلومتر شمار</LAB> <LAB>Odometry Comparison</LAB>

فیوژن سنسور Sensor Fusion

• مزایای داشتن سنسورهای چندگانه Advantages of having Multiple Sensors

• ژیروسکوپ Gyroscope

• شتاب سنج و IMU Accelerometer and IMU

• <LAB>شبیه سازی حسگر IMU</IMU> <LAB>Simulate IMU Sensor</IMU>

• فیلتر کالمن Kalman Filter

• <PY>راه اندازی فیلتر</PY> <PY>Filter Initialization</PY>

• <C++>راه اندازی فیلتر</C++> <C++>Filter Initialization</C++>

• به روز رسانی اندازه گیری Measurement Update

• <PY>به روز رسانی اندازه گیری</PY> <PY>Measurement Update</PY>

• <C++>به روز رسانی اندازه گیری<C++> <C++>Measurement Update<C++>

• پیش بینی وضعیت State Prediction

• <PY>پیش‌بینی وضعیت</PY> <PY>State Prediction</PY>

• <C++>پیش‌بینی وضعیت</C++> <C++>State Prediction</C++>

• <LAB>محلی سازی با فیلتر Kalman</LAB> <LAB>Localization with Kalman Filter</LAB>

• فیلتر کالمن توسعه یافته (EKF) Extended Kalman Filter (EKF)

• <PY>بازنشر IMU</PY> <PY>IMU Republisher</PY>

• <C++>بازنشر IMU</C++> <C++>IMU Republisher</C++>

• <LAB> Fusion حسگر با محل یابی_ربات</LAB> <LAB>Sensor Fusion with robot_localization</LAB>

نتیجه گیری Conclusions

• خلاصه Recap

• بعد چه می شود؟ What's Next?