ROS目标检测及抓取型机器人

项目介绍

项目目标

• 本项目意在开发一个基于ROS的目标检测及抓取型机器人。

• 本项目目标实现一系列功能性需求，其中包括：实现机器人的主动控制；静态或动态障碍物避障；机器人利用传感器实时建立环境地图；机器人根据地图和自身的位置信息实现动态路径规划及导航控制；检测、识别并定位环境中的特定目标，动态接近目标物；抓取目标物；语音交互。

开发平台

• 本文档适用于 基于 Ubuntu16.04 系统的ROS机器人操作系统开发，适用的硬机平台是启智 ROS 机器人 ，编写的软件用途是在该硬件平台上实现一个具有目标检测和抓取功能的机器人 。

• 本项目的开发基于启智ROS机器人。启智ROS机器人是一款为ROS机器人算法开发量身打造的机器人硬件平台，拥有硬件里程计、激光测距雷达、立体视觉相机和语音输入输出阵列等一系列硬件设备，完美适配ROS的TF、Navigation、Actionlib和Pluginlib子系统，是深入学习ROS和高级机器人算法验证开发的理想平台。

• 由于受疫情影响，在家上课导致我们不得不放弃使用真机，转而使用模拟器Gazebo，完成项目的开发与调试。

应用场景

• 此目标检测及抓取型机器人可作为服务机器人应用于服务行业， 如餐饮酒店服务等方面；亦可作为分拣、搬运机器人应用于物流行业；也可以作为辅助机器人用于医疗行业。

• 具体细化，以餐厅服务为例，机器人可以按照预先建立的餐厅地图与和标注的餐桌位置，携带账单、菜品等物品，自主规划路径，将客户需要的物品送至餐桌。这样既可以降低餐厅的人员支出，也可以提升服务效率；以博物馆、美术馆等场所为例，可以使用该机器人进行语音导览、同步讲解。

成果展示

北航网盘地址，访问密码713p

使用说明

ROS环境与Gazebo模拟器

由于我们的项目是基于ROS-kinetic，所以请安装Ubuntu16.04以及ROS相关软件包。主要的开发工具包括Roboware。

详见安装及环境配置说明文档

各个说明文档

包含了软件工程开发各个阶段的说明文档，依次为SDP软件开发计划文档， SRS软件需求规格说明文档，SDD软件设计说明书，STD软件测试说明文档。以上文档的版本迭代与更新过程记录于同名文件夹下，及SDP/，SRS/，SDD/，STD/，最终版位于文档终版目录下。

Web前端部分

位于ROS_web/，其结构如下图所示：

├─.idea
├─broadcast
├─static
├─templates
└─__pycache__

这里存放了Web前端的所有代码。这也是机器人与用户直接交互的第一关。

详见Web说明文档

ROS机器人后端部分

位于ROS_ws/，其结构如下图所示：

├─media
├─team202
├─wpb_home
└─wpr_simulation

这里主要存放了与机器人运行和主要功能实现相关的代码，包含基础移动、建图、导航、避障、目标检测、抓取和语音交互的代码。这是机器人运行的核心。

详见ROS机器人说明文档

Database数据库

存放了数据库文件和数据库操作的相关代码，供前后端调用。

详见数据库说明文档

会议记录

存放着我组历次开发任务与课堂展示的会议记录。

关于我们

北京航空航天大学计算机学院软件工程2020年

周五二班02组Team202护肝组

成员：曹博文（项目经理）、曹玥、全庆隆、王波文、莫策

问题反馈

如果您有任何疑问，欢迎电邮联系我们。请发送邮件至cbw19981218@buaa.edu.cn，我们将尽快回复您。

Acknowledgement

由于时至期末仍处于疫情防控期间，本学期的课程全部在家线上进行。非常感谢我们小组的每位成员，大家克服了地理上的距离，通力合作，齐心完成了我们的课程项目，在合作中也学习到了很多知识，增进了彼此的了解和友谊。

疫情也给我们课程的开展和项目完成带来也一些困难，还好在课程组的帮助下，这些困难都悉数得到了解决。感谢课程组的老师和助教们的线上答疑，给了我们很多关于软件工程的启发和收获，也帮助我们解决了很多实际的困难，例如模拟器无法运行等情况。课程中，老师和助教们也为我们的项目开发给出了很多中肯的意见和建议，让我们受益匪浅。再次感谢。

此外，感谢启智ROS机器人提供的开放源码，让我们对ROS机器人操作系统有了一定的认识，并简化了我们的部分开发工作；以及中科院软件所的中国大学MOOC课程机器人操作系统入门。非常感谢。

License

MIT @BUAA-SCSE-SE2020-Team202

2020.6.7