前言

北京钢铁侠科技有限公司（简称钢铁侠科技）于2015年成立时，研发的第一款产品是双足大仿人机器人。研发过程中团队做了大量调研，专门分析采用什么样的操作系统更加适合这种高难度的机器人，最后综合比较发现，ROS最有优势。一直到现在，钢铁侠科技研发的各类机器人产品普遍采用ROS系统。ROS也成为钢铁侠科技积累时间最长的一项技术。

在长期的开发过程中，编者发现采用 ROS 的实时性不够强，缺少机器人开发调试工具，对多机协作支持不佳，于是做了大量的改良开发工作，并与国产化的Linux厂家合作，开发了国产改良的 ROS 系统。后来发现，这些也成为 ROS2 在慢慢改进的地方。考虑到大部分读者可能是初学人员，本书还是选用了 ROS 原版系统作为讲解对象，但部分章节介绍了如何改良的具体方法。

在过去的8年里，全国有超过500所大学与北京钢铁侠科技有限公司进行过产学研项目合作。清华大学、北京理工大学、北京航空航天大学、山东大学、吉林大学等都是钢铁侠科技非常深入的合作伙伴。很多学校希望钢铁侠科技通过新兴的产业技术，为学校提供最新的教学平台，助力学校的科研教学和人才培养。

本书基于钢铁侠科技打造的一款适合学习 ROS 的机器人硬件平台，提供了配套的开发指南。与其他机器人平台相比，本平台加入了环境信息感知和物联网控制两个特色功能，同时对视觉跟随、导航建图做了加强，使 ROS 与机器人需要实现的具体功能紧密结合，更具有实战化的特点。书中的具体技术都介绍了开发思路，均可用于其他机器人研发过程。

最后两章是本书的特色章节。在第10章，讲解了ROS2的安装与使用，详细介绍了ROS与ROS2的桥接通信，为在ROS2环境下实现具体开发提供了指导。在第11章，重点介绍了交叉编译器的设计与开发，使不同的硬件平台和Linux操作系统版本都能安装同一套ROS环境。第11章是钢铁侠科技多年开发实战经验所得，难度较大，可以作为选读章节。但如果在日后科研工作中，比如原本在x86架构下编写的ROS程序计划移植到ARM架构下，本书则提供了难得一见的法宝。

本书全部代码由钢铁侠科技的研发团队反复验证多年，兼具学习和实用的功能，为了方便读者学习，读者可以登录华信教育资源网（http：//www.hxedu.com.cn）免费注册后进行下载。本次公开出版，是对钢铁侠科技历年来在 ROS 方面的积累做了系统化的总结。本书希望能够帮助学生、从业者和感兴趣的读者朋友快速理解ROS相关原理及实践方法，推进我国智能机器人事业的快速发展。由于编者能力有限，书中难免有不妥之处，烦请读者批评指正。

值此付梓之际，感谢公司北京和青岛两地研发团队的辛勤付出，感谢电子工业出版社编辑的悉心指导，感谢北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会给予“高算力低功耗机器人步态控制器研制”和“高抗扰性目标检测技术及应用”两项科技重大专项支持，感谢以各种形式帮助我们的朋友们。钢铁侠科技向各位致以深深的谢意。

北京钢铁侠科技有限公司

2023年7月