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本書是“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材。全書貫徹“理論與實(shí)際相結(jié)合，教學(xué)與實(shí)踐相統(tǒng)一，緊跟當(dāng)前SLAM研究重點(diǎn)”的思想，以ROS系統(tǒng)作為平臺，以Turtlebot機(jī)器人為載體，以實(shí)際應(yīng)用為紐帶，在ROS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)各種SLAM算法。
全書共分為5章。第1章介紹SLAM的基本定義、分類及其數(shù)學(xué)模型，對ROS系統(tǒng)進(jìn)行簡要描述，分析在ROS系統(tǒng)下基于激光特征點(diǎn)的SLAM技術(shù)和基于視覺的SLAM技術(shù)的特點(diǎn)。第2章詳細(xì)分析一些典型的基于矢量的SLAM算法和基于隨機(jī)有限集的SLAM算法的基本原理及其實(shí)現(xiàn)。第3章給出ROS系統(tǒng)的詳細(xì)安裝步驟以及部分常用的ROS系統(tǒng)基本操作命令，并以Turtlebot機(jī)器人為載體進(jìn)行基礎(chǔ)功能包的安裝和測試。第4章首先介紹用于SLAM的ROS相關(guān)工具及其使用，然后分別介紹基于激光雷達(dá)的Gmapping、Hector SLAM、Cartographer的原理，以及在機(jī)器人Turtlebot上的算法實(shí)現(xiàn)。第5章介紹基于視覺的MonoSLAM、ORBSLAM2工作原理及其實(shí)現(xiàn)步驟，同時介紹多機(jī)器人視覺SLAM系統(tǒng)和地圖融合實(shí)現(xiàn)過程。
本書可作為機(jī)器人工程、自動化、機(jī)械電子工程、智能制造工程等相關(guān)專業(yè)高年級本科生或者研究生的教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

隨著無人駕駛、機(jī)器人自主探測、智能物流配送等應(yīng)用越來越廣泛，定位與地圖構(gòu)建（Simultaneous Localization and Mapping,SLAM）作為這些應(yīng)用的基礎(chǔ)，成為目前的研究熱點(diǎn)。SLAM相關(guān)的研究有很多，許多方法也得到了實(shí)際的應(yīng)用，相應(yīng)的出版物也較多，但關(guān)于所涉及的方法、技術(shù)的系統(tǒng)性與可操作性等方面的書籍仍然非常缺乏。
本書結(jié)合編者多年科研成果以及應(yīng)用型本科課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)撰寫而成，內(nèi)容新穎，覆蓋面廣，將科研成果分結(jié)構(gòu)、分層次地融入到知識體系之中，同時還吸納了國內(nèi)外該領(lǐng)域的眾多代表性成果。本書在注重理論知識的同時，以ROS系統(tǒng)作為平臺，以Turtlebot機(jī)器人為載體，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的SLAM算法，以求理論與實(shí)際相結(jié)合，緊跟當(dāng)前SLAM的前沿研究成果。在講解算法原理的同時，以實(shí)際應(yīng)用為紐帶，在ROS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)算法，使讀者能夠快速地理解和掌握相關(guān)內(nèi)容。本書可作為機(jī)器人工程、自動化、機(jī)械電子工程、智能制造工程等相關(guān)專業(yè)高年級本科生或者研究生的教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。
本書的編寫隊伍由具有科研與工程經(jīng)驗(yàn)的一線教師組成。全書共分為5章，由徐本連教授統(tǒng)稿并審定。第1章介紹SLAM的基本定義、分類及其數(shù)學(xué)模型，對ROS系統(tǒng)進(jìn)行簡要描述，分析在ROS系統(tǒng)下基于激光特征點(diǎn)的SLAM技術(shù)和基于視覺的SLAM技術(shù)的特點(diǎn)，本章主要由徐本連教授完成。第2章詳細(xì)分析一些典型的基于矢量的SLAM算法和基于隨機(jī)有限集的SLAM算法的基本原理及其實(shí)現(xiàn)，本章主要由魯明麗副教授、徐本連教授完成。第3章給出ROS系統(tǒng)的詳細(xì)安裝步驟以及部分常用的ROS系統(tǒng)基本操作命令，并以Turtlebot機(jī)器人為載體進(jìn)行基礎(chǔ)功能包的安裝和測試，本章主要由魯明麗副教授、趙彩虹副教授完成。第4章介紹用于SLAM的ROS相關(guān)工具及其使用，以及基于激光雷達(dá)的Gmapping、Hector、Cartographer的原理，并在機(jī)器人Turtlebot上對這三種算法進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)，本章主要由魯明麗副教授、袁儒鵬博士完成。第5章主要介紹基于視覺的MonoSLAM、ORBSLAM2工作原理及其實(shí)現(xiàn)步驟，同時介紹多機(jī)器人視覺SLAM系統(tǒng)和地圖融合實(shí)現(xiàn)過程，本章主要由魯明麗副教授、從金亮博士完成。施健、李震、孫士秦、趙康也參與了本書的編寫。同時特別感謝清華大學(xué)王凌教授在百忙中審閱書稿并提出寶貴的修改建議。
由于編者水平有限，書中難免有不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。

編者

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