# Books_Robot_SLAM_Navigation **Repository Path**: xiihoo-robot/Books_Robot_SLAM_Navigation ## Basic Information - **Project Name**: Books_Robot_SLAM_Navigation - **Description**: 《机器人SLAM导航核心技术与实战》张虎 著 （随书配套源码+PPT课件+课后习题答案） - **Primary Language**: C++ - **License**: GPL-3.0 - **Default Branch**: master - **Homepage**: http://www.xiihoo.com - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 111 - **Forks**: 47 - **Created**: 2022-03-29 - **Last Updated**: 2025-06-13 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: 机器人, slam, 自动驾驶, ROS ## README # 《机器人SLAM导航核心技术与实战》张虎 著 （随书源码+课件+习题答案） ## 温馨提示 * 配套源码中存在一些bug(主要是各种库版本冲突和配置文件方面的兼容问题)的部分代码还未上传，我正在抓紧修复之后会尽快上传，大家有疑问也可以直接联系我。 * 基于代号为“miiboo”的机器人项目《自己动手做一台SLAM导航机器人》已经完结。而基于新代号“xiihoo”的机器人项目《机器人SLAM导航：核心技术与实战》正是在项目《自己动手做一台SLAM导航机器人》的基础上衍生而来，今后将主要维护这个xiihoo机器人新项目。而关于旧项目miiboo机器人，想了解详情的话请移步如下链接地址： + https://github.com/xiihoo/DIY_A_SLAM_Navigation_Robot + https://gitee.com/xiihoo-robot/DIY_A_SLAM_Navigation_Robot ## 关于 * 作者: （英文名）xiihoo（中文名）张虎（网名） 小虎哥哥爱学习 * 官网: http://www.xiihoo.com * QQ群： + QQ技术1群：728661815（1群已满，请加4群） + QQ技术2群：117698356（2群已满，请加4群） + QQ技术3群：891252940（3群已满，请加4群） + QQ技术4群：985137094 * 微信: robot4xiihoo * 微信公众号: 小虎哥哥爱学习 * 邮箱: robot4xiihoo@163.com * 源码GitHub: https://github.com/xiihoo/Books_Robot_SLAM_Navigation * 源码Gitee(访问更快): https://gitee.com/xiihoo-robot/Books_Robot_SLAM_Navigation * 淘宝: https://xiihoo.taobao.com * B站: https://space.bilibili.com/66815220 * 购书链接：https://item.jd.com/13041503.html ## 资料汇总下载 * 百度网盘链接： https://pan.baidu.com/s/1nHbI0mi-iM72NAcQlAU1uQ?pwd=1234 * 提取码：1234 * 百度网盘资料目录预览： + 0-SLAM学习思维导图 + 0-先导课 + 1-第1季 + 测试数据集 + 工具软件 + 课件 + 微课 + 自己动手做一台SLAM导航机器人 ## 图书封面 ![](BOOK1.jpg) ![](BOOK2.PNG) ## 目录 ## 环境要求 * ubuntu 18.04 LTS * ROS melodic ## 仓库内容说明 * **1.例程源码** + chapter_01: **ROS入门必备知识** - topic_example 话题通信 - service_example 服务通信 - action_example 动作通信 + chapter_02: **C++编程范式** - g++_compile 利用g++编译 - make_compile 利用make编译 - cmake_compile 利用cmake编译 + chapter_03: **OpenCV图像处理** - image_from_img 从图片文件中获取图像数据 - image_from_vid 从视频文件中获取图像数据 - image_from_cam 从相机设备中获取图像数据 - calc_hist 直方图均衡 - xfeatures2d_example 图像特征点提取 - ikun_opencv_example 图像处理综合实战案例 + chapter_04: **机器人传感器** - imu_tk IMU内参标定 - imu_utils IMU内参标定 - imu_tools Madgwick姿态融合 - ManhonyAHRS Manhony姿态融合 + chapter_05: **机器人主机** + chapter_06: **机器人底盘** + chapter_07: **SLAM中的数学基础** + chapter_08: **激光SLAM系统** - gmapping gmapping激光SLAM系统 - cartographer cartographer激光SLAM系统 - loam LOAM激光SLAM系统 + chapter_09: **视觉SLAM系统** - orb_slam2 ORB_SLAM2视觉SLAM系统 - lsd_slam LSD_SLAM视觉SLAM系统 - svo SVO视觉SLAM系统 + chapter_10: **其他SLAM系统** - rtabmap rtabmap激光视觉融合SLAM系统 - vins VINS视觉惯导融合SLAM系统 - LeNet-5-tensorflow LeNet-5卷积神经网络 - CNN_SLAM 基于CNN的SLAM系统 - DeepVO 基于深度学习的端到端SLAM系统 + chapter_11: **自主导航中的数学基础** + chapter_12: **典型自主导航系统** - ros-navigation - riskrrt - autoware + chapter_13: **机器人SLAM导航综合实战** - patrol_fsm 多目标点巡逻 + 更新中...... * **2.课件** + 0-先导课：课程大纲.pdf + 0-先导课：如何安装Ubuntu系统.pdf + 0-先导课：SLAM的应用价值与技术难点.pdf + 1-第1季：第0章_SLAM发展综述.pdf + 1-第1季：第1章_ROS入门必备知识.pdf + 1-第1季：第2章_C++编程范式.pdf + 1-第1季：第3章_OpenCV图像处理.pdf + 1-第1季：第4章_机器人传感器.pdf + 1-第1季：第5章_机器人主机.pdf + 1-第1季：第6章_机器人底盘.pdf + 1-第1季：第7章_SLAM中的数学基础.pdf + 1-第1季：第8章_激光SLAM系统.pdf + 1-第1季：第9章_视觉SLAM系统.pdf + 1-第1季：第10章_其他SLAM系统.pdf + 1-第1季：第11章_自主导航中的数学基础.pdf + 更新中...... + **PPT课件下载说明:** - 由于PPT课件文件较大，放在github和gitee仓库会导致下载卡死或下载慢的问题，请前往百度网盘下载 - 百度网盘链接： https://pan.baidu.com/s/1nHbI0mi-iM72NAcQlAU1uQ?pwd=1234 - 提取码：1234 * **3.习题答案** + 附录B_习题.pdf + 更新中...... * **4.学习思维导图** + 学习思维导图.png + 学习思维导图.xmind * **工具软件** + 三维空间可视化工具XH-3D-VIEW(V1.0.1).zip * **自己动手做一台SLAM导航机器人** + code + 概述.pdf + 前言.pdf + 第1章：Linux基础.pdf + 第2章：ROS入门.pdf + 第3章：感知与大脑.pdf + 第4章：差分底盘设计.pdf + 第5章：树莓派3开发环境搭建.pdf + 第6章：SLAM建图与自主避障导航.pdf + 第7章：语音交互与自然语言处理.pdf + 附录A：用于ROS机器人交互的Android手机APP开发.pdf + 附录B：用于ROS机器人管理调度的后台服务器搭建.pdf + 附录C：如何选择ROS机器人平台进行SLAM导航入门.pdf ## 知乎专栏教程 * 知乎：https://www.zhihu.com/people/hiram_zhang * 知乎专栏： + 《机器人SLAM导航核心技术与实战》笔记 https://www.zhihu.com/column/c_1363309952996577280 + 自己动手做一台SLAM导航机器人 https://www.zhihu.com/column/c_1084087088789569536 ## 视频教程 * B站：https://space.bilibili.com/66815220 * 视频列表： + 【先导课】1.课程大纲-视频讲解 + 【先导课】1.1.课程大纲-学习思维导图（上）-视频讲解 + 【先导课】1.2.课程大纲-学习思维导图（下）-视频讲解 + 【先导课】1.3.课程大纲-全书内容速览-视频讲解 + 【先导课】1.4.下集预告-视频讲解 + 【先导课】2.如何安装Ubuntu系统-视频讲解 + 【先导课】2.1.如何安装Ubuntu系统-操作系统概念-视频讲解 + 【先导课】2.2.如何安装Ubuntu系统-Linux操作系统-视频讲解 + 【先导课】2.3.如何安装Ubuntu系统-Ubuntu发行版-视频讲解 + 【先导课】2.4.如何安装Ubuntu系统-物理机安装Ubuntu（独立硬盘）-视频讲解 + 【先导课】2.5.如何安装Ubuntu系统-物理机安装Ubuntu（独立硬盘双系统）-视频讲解 + 【先导课】2.6.如何安装Ubuntu系统-物理机安装Ubuntu（单硬盘双系统）-视频讲解 + 【先导课】2.7.如何安装Ubuntu系统-虚拟机安装Ubuntu（VMware方法）-视频讲解 + 【先导课】2.8.如何安装Ubuntu系统-虚拟机安装Ubuntu（virtualbox方法）-视频讲解 + 【先导课】2.9.如何安装Ubuntu系统-Ubuntu系统基础入门-视频讲解 + 【先导课】3.SLAM的应用价值与技术难点-视频讲解 + 【先导课】3.1.SLAM的应用价值与技术难点-SLAM价值-视频讲解 + 【先导课】3.2.SLAM的应用价值与技术难点-产业应用与生态-视频讲解 + 【先导课】3.3.SLAM的应用价值与技术难点-核心技术与难点-视频讲解 + 【第1季】0.第0章_SLAM发展综述-视频讲解 + 【第1季】0.1.第0章_SLAM发展综述-梳理定位导航技术-视频讲解 + 【第1季】0.2.第0章_SLAM发展综述-揭秘SLAM技术路线-视频讲解 + 【第1季】0.3.第0章_SLAM发展综述-展望SLAM未来趋势-视频讲解 + 【第1季】1.第1章_ROS入门必备知识-视频讲解 + 【第1季】1.1.第1章_ROS入门必备知识-ROS简介-视频讲解 + 【第1季】1.2.第1章_ROS入门必备知识-ROS开发环境搭建-视频讲解 + 【第1季】1.3.第1章_ROS入门必备知识-ROS系统架构-视频讲解 + 【第1季】1.4.第1章_ROS入门必备知识-ROS调试工具-视频讲解 + 【第1季】1.5.第1章_ROS入门必备知识-ROS节点通信-视频讲解 + 【第1季】1.6.第1章_ROS入门必备知识-ROS其他重要概念-视频讲解 + 【第1季】1.7.第1章_ROS入门必备知识-ROS2.0展望-视频讲解 + 【第1季】2.第2章_C++编程范式-视频讲解 + 【第1季】2.1.第2章_C++编程范式-C++工程的组织结构-视频讲解 + 【第1季】2.2.第2章_C++编程范式-C++代码的编译方法-视频讲解 + 【第1季】2.3.第2章_C++编程范式-C++编程风格指南-视频讲解 + 【第1季】3.第3章_OpenCV图像处理-视频讲解 + 【第1季】3.1.第3章_OpenCV图像处理_认识图像数据-视频讲解 + 【第1季】3.2.第3章_OpenCV图像处理_图像滤波-视频讲解 + 【第1季】3.3.第3章_OpenCV图像处理_图像变换-视频讲解 + 【第1季】3.4.第3章_OpenCV图像处理_图像特征点提取-视频讲解 + 【第1季】3.5.第3章_OpenCV图像处理_拓展-视频讲解 + 【第1季】4.第4章_机器人传感器-视频讲解 + 【第1季】4.1.第4章_机器人传感器_惯性测量单元-视频讲解 + 【第1季】4.2.第4章_机器人传感器_激光雷达-视频讲解 + 【第1季】4.3.第4章_机器人传感器_相机-视频讲解 + 【第1季】4.4.第4章_机器人传感器_带编码器的减速电机-视频讲解 + 【第1季】5.第5章_机器人主机-视频讲解 + 【第1季】5.1.第5章_机器人主机_X86与ARM主机对比-视频讲解 + 【第1季】5.2.第5章_机器人主机_ARM主机树莓派3B+-视频讲解 + 【第1季】5.3.第5章_机器人主机_ARM主机RK3399-视频讲解 + 【第1季】5.4.第5章_机器人主机_ARM主机Jetson-tx2-视频讲解 + 【第1季】5.5.第5章_机器人主机_分布式架构主机-视频讲解 + 【第1季】6.第6章_机器人底盘-视频讲解 + 【第1季】6.1.第6章_机器人底盘_底盘运动学模型-视频讲解 + 【第1季】6.2.第6章_机器人底盘_底盘性能指标-视频讲解 + 【第1季】6.3.第6章_机器人底盘_典型机器人底盘搭建-视频讲解 + 【第1季】7.第7章_SLAM中的数学基础-视频讲解 + 【第1季】7.1.第7章_SLAM中的数学基础_SLAM发展简史-视频讲解 + 【第1季】7.2.第7章_SLAM中的数学基础_SLAM中的概率理论-视频讲解 + 【第1季】7.3.第7章_SLAM中的数学基础_估计理论-视频讲解 + 【第1季】7.4.第7章_SLAM中的数学基础_基于贝叶斯网络的状态估计-视频讲解 + 【第1季】7.5.第7章_SLAM中的数学基础_基于因子图的状态估计-视频讲解 + 【第1季】7.6.第7章_SLAM中的数学基础_典型SLAM算法-视频讲解 + 【第1季】7.7.第7章_SLAM中的数学基础_SFM、BA和SLAM比较-视频讲解 + 【第1季】8.第8章_激光SLAM系统-视频讲解 + 【第1季】8.1.第8章_激光SLAM系统_Gmapping算法-视频讲解 + 【第1季】8.2.第8章_激光SLAM系统_Cartographer算法-视频讲解 + 【第1季】8.3.第8章_激光SLAM系统_LOAM算法-视频讲解 + 【第1季】9.第9章_视觉SLAM系统-视频讲解 + 【第1季】9.1.第9章_视觉SLAM系统_ORB-SLAM2算法（上）-视频讲解 + 【第1季】9.1.第9章_视觉SLAM系统_ORB-SLAM2算法（下）-视频讲解 + 【第1季】9.2.第9章_视觉SLAM系统_LSD-SLAM算法-视频讲解 + 【第1季】9.3.第9章_视觉SLAM系统_SVO算法-视频讲解 + 【第1季】10.第10章_其他SLAM系统-视频讲解 + 【第1季】10.1.第10章_其他SLAM系统_RTABMAP算法-视频讲解 + 【第1季】10.2.第10章_其他SLAM系统_VINS算法-视频讲解 + 【第1季】10.3.第10章_其他SLAM系统_机器学习与SLAM-视频讲解 + 【第1季】11.第11章_自主导航中的数学基础-视频讲解 + 【第1季】11.1.第11章_自主导航中的数学基础_自主导航-视频讲解 + 【第1季】11.2.第11章_自主导航中的数学基础_环境感知-视频讲解 + 【第1季】11.3.第11章_自主导航中的数学基础_路径规划-视频讲解 + 【第1季】11.4.第11章_自主导航中的数学基础_运动控制-视频讲解 + 【第1季】11.5.第11章_自主导航中的数学基础_强化学习与自主导航-视频讲解 + 更多精彩内容，正在更新... ## 第三方库引用说明 本项目最终是为了将书本中学习到的理论知识应用到实战，并通过动手实践制作出一台可以实际运行的SLAM导航机器人（也就是“xiihoo”机器人）。实战过程中，除了需要搭建机器人硬件，还需要搭建机器人软件及相应的软件运行环境。系统和软件版本并不是越新越好，够用就行了，大家切记。本项目推荐使用ubuntu18.04操作系统和ROS melodic版本，除此之外还涉及到众多第三方库环境，为了方便大家学习将其整理如下： * 操作系统版本：ubuntu18.04 + https://ubuntu.com/ + https://releases.ubuntu.com/ * ROS平台版本：ROS melodic + https://wiki.ros.org/melodic + https://github.com/ros + https://github.com/ros/rosdistro/tree/master/melodic + https://github.com/ros/ros_comm/tree/melodic-devel + https://github.com/ros/ros/tree/melodic-devel + https://index.ros.org/packages/#melodic * OpenCV库版本：opencv-3.2.0 opencv_contrib-3.2.0 + https://github.com/opencv/opencv/tree/3.2.0 + https://github.com/opencv/opencv_contrib/tree/3.2.0 * Gmapping版本：slam_gmapping-ros-melodic openslam_gmapping-ros-melodic + https://github.com/ros-perception/slam_gmapping/tree/melodic-devel + https://github.com/ros-perception/openslam_gmapping/tree/melodic-devel * Cartographer版本：cartographer_ros-1.0.0 cartographer-1.0.0 ceres-solver-1.13.0 + https://github.com/cartographer-project/cartographer_ros/releases/tag/1.0.0 + https://github.com/cartographer-project/cartographer/releases/tag/1.0.0 + https://github.com/ceres-solver/ceres-solver/releases/tag/1.13.0 * LOAM版本：loam_velodyne + https://github.com/laboshinl/loam_velodyne + https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/A-LOAM + https://github.com/RobustFieldAutonomyLab/LeGO-LOAM * ORB-SLAM版本：ORB_SLAM2 + https://github.com/raulmur/ORB_SLAM2 + https://gitlab.com/libeigen/eigen/-/tree/3.2.10 + https://github.com/stevenlovegrove/Pangolin + https://github.com/dorian3d/DBoW2 + https://github.com/RainerKuemmerle/g2o * 三维空间运动几何库：Sophus manif + https://github.com/strasdat/Sophus + https://github.com/artivis/manif * 点云库：PCL + https://github.com/PointCloudLibrary/pcl * PnP库：EPnP + https://github.com/cvlab-epfl/EPnP * LSD-SLAM版本： + https://github.com/tum-vision/lsd_slam * SVO版本： + https://github.com/uzh-rpg/rpg_svo * RTABMAP版本： + https://github.com/introlab/rtabmap_ros + https://github.com/introlab/rtabmap + https://github.com/RainerKuemmerle/g2o + https://github.com/borglab/gtsam + https://github.com/ethz-asl/libpointmatcher * IMU外参标定库： + https://github.com/ethz-asl/kalibr * IMU融合： + https://github.com/ethz-asl/ethzasl_sensor_fusion + https://github.com/ethz-asl/ethzasl_msf * VINS版本： + https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/VINS-Mono * 机器学习Python例程库： + https://github.com/the-learning-machine/ML-algorithms-python * CNN_SLAM版本： + https://github.com/iitmcvg/CNN_SLAM * DeepVO版本： + https://github.com/themightyoarfish/deepVO * 导航框架版本：navigation-ros-melodic + https://github.com/ros-planning/navigation/tree/melodic-devel * 里程计融合： + https://github.com/ros-planning/robot_pose_ekf * 激光里程计： + https://github.com/MAPIRlab/rf2o_laser_odometry * 路径规划插件： + https://github.com/srl-freiburg/srl_global_planner + https://github.com/rst-tu-dortmund/teb_local_planner * 环境探索： + https://github.com/paulbovbel/frontier_exploration + https://github.com/hasauino/rrt_exploration * riskrrt导航框架： + https://github.com/spalanza/riskrrt_ros * autoware导航框架： + https://github.com/Autoware-AI/autoware.ai