本书遵循职业教育教材编写规律和职业院校学生学习规律，配套齐全

为贯彻落实《国家职业教育改革实施方案》，积极推进“1+X”证书制度的实施，深圳市优必选科技股份有限公司组织编写了这本《服务机器人应用开发（中级）》教材。
本书参考《服务机器人应用开发（中级）职业技能等级标准》，围绕服务机器人应用开发的人才需求与岗位能力要求，将智能服务机器人的典型应用场景作为教学项目，遵循“任务驱动、项目导向”的教学理念。全书共5个部分，11个教学项目，分别为语音部分——让机器人学会倾听、让机器人学会说话；视觉部分——让机器人辨别颜色、让机器人认识数字；运动控制部分——让机器人学会跳舞、让机器人手臂运动、让机器人双足步行；导航部分——让机器人构建地图、让机器人自主导航；语音视觉运动控制综合应用部分——让机器人跟踪抱球、让机器人听令前行识物。
本书是“服务机器人应用开发（中级）职业技能等级标准”的培训认证配套用书，也适合应用型本科院校、职业院校、技工院校作为专业教材使用，同时也可作为服务机器人应用开发从业人员的自学用书。
为方便教师教学，本书配有电子课件等教学资源，读者可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）免费注册下载，或联系编辑（010-88379543）咨询。

项目导入 001
项目任务 001
学习目标 002
知识链接 002
一 认识智能服务机器人 002
二 认识树莓派 007
三 认识语音识别技术 008
四 认识开源语音识别工具包SpeechRecognition 011
五 认识SDK与API 013
项目准备 015
任务实施 015
一 使用SpeechRecognition工具包实现语音识别 015
二 使用YanAPI实现语音识别 018
任务评价 018
任务拓展 019
项目小结 019
项目导入 020
项目任务 020
学习目标 020
知识链接 021
一 认识语音合成技术 021
二 语音合成在智能机器人中的应用 025
三 认识开源语音合成软件eSpeak 026
项目准备 026
任务实施 027
一 使用eSpeak命令让机器人说出：hello yanshee 027
二 使用eSpeak命令让机器人实时播报红外传感器的数值 032
任务评价 036
任务拓展 036
项目小结 036
项目导入 037
项目任务 038
学习目标 038
知识链接 039
一 人眼分辨颜色的原理 039
二 机器识别颜色的原理 040
三 认识色彩空间 041
四 认识图像传感器 044
五 认识OpenCV开源视觉库 046
六 机器人识别颜色方案设计 054
项目准备 054
任务实施 054
一 在PC端编写调试图像颜色识别程序 055
二 向机器人端移植调试图像颜色识别程序 063
任务评价 067
任务拓展 068
项目小结 068
项目导入 069
项目任务 069
学习目标 070
知识链接 070
一 机器学习简介 070
二 认识KNN算法 072
三 认识Sklearn机器学习库 073
四 机器人识别数字方案设计 075
项目准备 079
任务实施 080
一 在PC端编写调试分类器程序 080
二 在PC端编写调试主业务程序 095
三 在机器人端移植调试主业务程序 098
任务评价 101
任务拓展 102
项目小结 102
项目导入 103
项目任务 104
学习目标 104
知识链接 104
一 认识机器人的舵机 104
二 认识机器人自由度 108
三 机器人关节限位 109
四 认识机器人编舞工具 110
项目准备 114
任务实施 114
一 启动机器人Cruzr PC端软件 114
二 选择机器人型号 115
三 舞蹈编辑与测试 116
任务评价 121
任务拓展 121
项目小结 121
项目导入 122
项目任务 122
学习目标 122
知识链接 123
一 ROS介绍 123
二 机器人位姿和坐标转换 129
三 机器人运动学 132
四 Gazebo仿真工具简介 133
五 URDF模型文件 138
六 可视化工具Rviz 141
项目准备 143
任务实施 143
一 搭建Ubuntu16.04环境 143
二 安装配置ROS kinetic环境 145
三 测试Gazebo仿真工具 148
四 控制机器人双手摆臂运动 148
任务评价 160
任务拓展 161
项目小结 161
项目导入 162
项目任务 162
学习目标 162
知识链接 163
一 零力矩点 163
二 质心和力矩 163
三 步态规划 165
四 更新机器人ROS版本 168
五 机器人步态规划方案设计 168
项目准备 174
任务实施 174
一 安装机器人ROS v1.6版本安装包 174
二 执行步态规划工程程序 177
任务评价 181
任务拓展 182
项目小结 182
项目导入 183
项目任务 184
学习目标 184
知识链接 185
一 移动机器人建图 185
二 扫图步骤和注意事项 186
三 ROS常用命令行工具 186
四 Rviz的基本使用 189
五 Teleop控制机器人 191
六 KartoSLAM算法 192
七 KartoSLAM节点介绍 193
八 KartoSLAM节点参数 194
项目准备 195
任务实施 195
一 编译安装SLAM源码包 195
二 PC端和机器人共享ROS环境 197
三 使用KartoSLAM进行环境地图的构建 201
四 保存并优化地图文件 206
任务评价 208
任务拓展 209
项目小结 209
项目导入 210
项目任务 210
学习目标 211
知识链接 211
一 移动机器人定位 211
二 移动机器人导航 211
三 ROS Navigation功能包介绍 218
四 AMCL功能包 219
五 导航功能包参数文件配置 221
项目准备 226
任务实施 227
一 配置机器人导航应用的工作环境 227
二 配置ROS Navigation导航功能包 227
三 启动ROS Navigation导航功能包 228
四 使用可视化工具Rviz进行重定位 232
五 使用可视化工具Rviz进行导航测试 234
任务评价 237
任务拓展 238
项目小结 238
项目导入 239
项目任务 239
学习目标 241
知识链接 241
一 目标跟踪技术 241
二 认识多线程 246
三 机器人跟踪抱球方案设计 251
项目准备 253
任务实施 253
一 创建与编写程序 253
二 复制相关文件到机器人端 262
三 运行程序让机器人跟踪抱球 262
任务评价 263
任务拓展 264
项目小结 264
项目导入 265
项目任务 265
学习目标 266
知识链接 266
一 YanAPI软件开发工具包 266
二 Python之面向对象编程 269
三 进程、线程与协程 274
四 Python中实现线程编程 275
五 MobileNet+SSD模型简介 277
六 语音、视觉、运控综合应用程序设计 278
项目准备 279
任务实施 279
一 创建与编写voice_object_detection程序 280
二 复制源码包到机器人端 286
三 运行voice_object_detection程序 287
任务评价 289
任务拓展 290
项目小结 290
参考文献 291