دوره آموزش جامع برنامه‌نویسی ربات‌ها با ROS: از صفر تا قهرمانی همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب آموزش جامع برنامه‌نویسی ربات‌ها با ROS: از صفر تا قهرمانی

موضوع کلی: رباتیک

موضوع میانی: ROS (سیستم‌عامل ربات)

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر رباتیک و سیستم‌عامل ROS
• 2. چرا ROS انتخاب اول برنامه‌نویسان رباتیک است؟
• 3. آماده‌سازی محیط: نصب اوبونتو برای ROS
• 4. نصب و پیکربندی کامل ROS (نسخه توصیه شده)
• 5. آشنایی با ترمینال لینوکس و دستورات پرکاربرد
• 6. ساختار فایل سیستم ROS و آشنایی با پکیج‌ها
• 7. ایجاد فضای کاری Catkin (Catkin Workspace)
• 8. کامپایل اولین پکیج ROS شما
• 9. مفاهیم اصلی ROS: Master, Node, Topic, Message
• 10. اولین نود ROS: "Hello World" رباتیک شما
• 11. آشنایی با ROS Master و نقش آن
• 12. دستورات پایه rosnode برای مدیریت نودها
• 13. دستورات rostopic برای بررسی تاپیک‌ها
• 14. ساختار پیام‌های ROS و انواع داده
• 15. انتشار پیام‌ها (Publishers): ارسال داده در ROS
• 16. دریافت پیام‌ها (Subscribers): گوش دادن به داده‌ها
• 17. پیاده‌سازی Publisher در پایتون
• 18. پیاده‌سازی Subscriber در پایتون
• 19. پیاده‌سازی Publisher در C++
• 20. پیاده‌سازی Subscriber در C++
• 21. سرویس‌ها (Services): ارتباطات درخواست/پاسخ در ROS
• 22. پیاده‌سازی Service Server در پایتون
• 23. پیاده‌سازی Service Client در پایتون
• 24. پیاده‌سازی Service Server در C++
• 25. پیاده‌سازی Service Client در C++
• 26. اکشن‌ها (Actions): ارتباطات Goal/Feedback/Result
• 27. پیاده‌سازی Action Server در پایتون
• 28. پیاده‌سازی Action Client در پایتون
• 29. پارامترها (Parameters) و سرور پارامتر ROS
• 30. مدیریت پارامترها با rosparam
• 31. معرفی RViz: ابزار دیداری‌سازی قدرتمند ROS
• 32. مدل‌سازی ربات با URDF (Unified Robot Description Format)
• 33. طراحی لینک‌ها و مفاصل ربات در URDF
• 34. افزودن هندسه و مواد (ظاهر) به URDF
• 35. مدل‌سازی ربات‌های پیچیده‌تر با Xacro
• 36. نمایش مدل URDF در RViz
• 37. معرفی Gazebo: شبیه‌ساز فیزیکی رباتیک
• 38. راه‌اندازی ربات در Gazebo
• 39. افزودن افزونه‌ها (Plugins) به Gazebo برای تعامل
• 40. کنترل ربات در Gazebo
• 41. TF (Transformations): مدیریت تبدیل‌های مختصاتی در ROS
• 42. انتشار تبدیل‌ها با tf broadcaster
• 43. گوش دادن به تبدیل‌ها با tf listener
• 44. مشاهده درخت تبدیل‌ها با view_frames
• 45. حل مشکلات رایج TF
• 46. فایل‌های Launch: اجرای چندین نود ROS به صورت همزمان
• 47. ساختار فایل‌های Launch و تگ‌های اصلی
• 48. استفاده از آرگومان‌ها و متغیرها در Launch
• 49. اجرای شبیه‌سازی با فایل‌های Launch
• 50. مدیریت گروه‌ها و نودهای مختلف در Launch
• 51. ابزارهای خط فرمان ROS: مرجع کامل
• 52. rqt_graph: دیداری‌سازی گراف نودها و تاپیک‌ها
• 53. rqt_plot: رسم داده‌های عددی تاپیک‌ها
• 54. rqt_console و rosout: لاگ‌گیری و دیباگ
• 55. ROS Bag: ضبط و پخش داده‌های ROS
• 56. استفاده از rosbag record برای ضبط
• 57. استفاده از rosbag play برای پخش
• 58. ویرایش و فیلتر کردن فایل‌های rosbag
• 59. مقدمه‌ای بر بینایی کامپیوتر در ROS
• 60. کار با دوربین‌ها در ROS: پیام‌های Image
• 61. پردازش تصویر با OpenCV و ROS (cv_bridge)
• 62. تشخیص لبه و رنگ با OpenCV در ROS
• 63. کار با سنسورهای عمق (Depth Sensors)
• 64. داده‌های Point Cloud (sensor_msgs/PointCloud2)
• 65. ویژوال‌سازی Point Cloud در RViz
• 66. فیلترینگ و کاهش نویز در Point Cloud
• 67. مقدمه‌ای بر PCL (Point Cloud Library) در ROS
• 68. ROS Navigation Stack: مرور کلی
• 69. ساخت نقشه محیط با GMapping
• 70. ذخیره و بارگذاری نقشه‌ها
• 71. مفهوم محلی‌سازی (Localization)
• 72. AMCL (Adaptive Monte Carlo Localization) در ROS
• 73. پیکربندی AMCL برای ربات شما
• 74. برنامه‌ریزی مسیر کلی (Global Path Planning)
• 75. برنامه‌ریزی مسیر محلی (Local Path Planning)
• 76. معرفی move_base: نود اصلی ناوبری
• 77. ارسال اهداف ناوبری به move_base
• 78. پیکربندی move_base برای انواع ربات‌ها
• 79. اجتناب از موانع در ناوبری
• 80. ناوبری در محیط‌های پویا
• 81. بررسی و عیب‌یابی مشکلات ناوبری
• 82. مقدمه‌ای بر ROS MoveIt!: برنامه‌ریزی حرکت بازوهای رباتیک
• 83. راه‌اندازی MoveIt! با استفاده از Setup Assistant
• 84. مدل‌سازی بازوی رباتیک برای MoveIt!
• 85. مفاهیم Kinematic در MoveIt!: FK و IK
• 86. برنامه‌ریزی حرکت بازو در فضای مفصلی
• 87. برنامه‌ریزی حرکت بازو در فضای عملیاتی (End-Effector)
• 88. تعامل با اشیاء: گرفتن و رها کردن (Grasping)
• 89. Collision Checking و Avoidance در MoveIt!
• 90. اجرای برنامه‌های MoveIt! در Gazebo
• 91. اجرای برنامه‌های MoveIt! بر روی سخت‌افزار واقعی
• 92. ساخت پکیج‌های ROS قابل استفاده مجدد
• 93. مدیریت وابستگی‌ها و نسخه در ROS
• 94. نوشتن تست‌های واحد (Unit Tests) برای نودهای ROS
• 95. ROS در محیط‌های توزیع شده (چندین ماشین)
• 96. مقدمه‌ای بر ROS 2 و تفاوت‌های کلیدی آن با ROS 1
• 97. امنیت در ROS (ROS Security)
• 98. بهینه‌سازی عملکرد نودها و سیستم‌های ROS
• 99. روش‌های پیشرفته دیباگینگ در ROS
• 100. پروژه نهایی: پیاده‌سازی ربات تعقیب خط با ROS