한 권으로 끝내는 피지컬 AI ROS2 입문+실전(종합편) (ROS2, LIDAR, Camera, ESP32, micro-ROS)

한 권으로 끝내는 피지컬 AI ROS2 입문+실전(종합편) (ROS2, LIDAR, Camera, ESP32, micro-ROS)

$25.50
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Vendor: 앤써북 - 서민우
Type: 마이크로프로세서
SKU: 9791193059784
Categories: ALL BOOKS
Tags: 컴퓨터/IT_컴퓨터공학 한권으로끝내는피지컬AIROS2입문실전종합편ROS2LIDARCameraESP32microROS
Description
"내 손으로 직접 만들고 제어하는 자율주행 로봇의 모든 것!
"ESP32, micro-ROS, 그리고 LiDAR와 Camera를 결합한 실전 피지컬 AI 입문서 로봇 공학에 관심이 있지만 어디서부터 시작해야 할지 막막하셨나요? 《한 권으로 끝내는 피지컬 AI ROS2 입문+실전(종합편)》은 복잡한 이론에 매몰되지 않고, 실제 RC카 형태의 로봇을 하드웨어부터 소프트웨어까지 직접 구축하며 배울 수 있는 종합 실전북입니다. 단순히 동작을 따라 하는 수준을 넘어, 임베디드 시스템인 ESP32와 로봇 운영체제인 ROS2를 연결하는 micro-ROS 환경을 구축합니다. 이를 통해 모터 제어의 기초부터 엔코더를 활용한 정밀 주행, 그리고 LiDAR 센서를 이용한 맵핑(SLAM)과 자율주행(Nav2)까지 단계별로 마스터할 수 있습니다. 특히 최근 각광받는 멀티 모달 AI API를 연동하여 로봇이 보는 장면을 자연어로 설명하는 심화 프로젝트까지 수록되어 있어, 전통적인 로봇 공학과 최신 AI 기술이 융합된 '피지컬 AI'의 진수를 체험할 수 있습니다.


이 책에서 배우는 핵심 내용은 다음과 같습니다.
- RC카 로봇 하드웨어 구성 및 micro-ROS 개발 환경 준비
- URDF를 이용한 로봇 모델링 및 좌표계(TF)의 이해
- LiDAR 센서 기반의 SLAM 맵 생성 및 Nav2 자율주행 실습
- 카메라 영상을 활용한 객체 인식 및 추적 주행 구현
- 멀티 모달 AI를 활용한 영상 장면 설명 기능 구현


이 책의 실습 관련 모든 부품은 키트로 편리하게 구입할 수 있습니다.

이 책의 실습 관련 책 소스 및 정오표는 아래 앤써북 도서 전용게시판을 통해서 다운로드 받을 수 있고 안내 받을 수 있습니다.
- https://cafe.naver.com/answerbook/9108

이 책의 PPT 강의자료는 교강사에게 지급하는 것을 원칙으로 하며, 신청 방법은 아래와 앤써북 독자지원센터를 참고하여 제공 받을 수 있습니다.
- https://cafe.naver.com/answerbook/507

키트는 아래 코코랩스 쇼핑몰에서 구입은 물론 부품 관련 문의도 할 수 있습니다.
- https://kocolabs.co.kr


이 책의 자세한 부품 목록 설명은 33~34쪽을 참고하고, 조립 방법은 34~39쪽을 참고합니다. 메인 보드의 주요 구성 요소와 각 기능은 40~41쪽을 참고합니다.
저자

서민우

연세대학교산업공학전공
현)코코랩스(http://www.kocolabs.co.kr/)대표.
충남인력개발원파이썬·인공지능·FPGA/HDL,연희직업전문학교파이썬·인공지능,한컴아카데미Cortex-M4·드론·리눅스,서울기술교육센터아두이노·FPGA,LG전자신입사원C/C++,SK하이닉스RTOS,삼성전자리눅스드라이버/RTOS,XilinxFPGA/HDL,ETRIverilogHDL,고려대FPGA/HDL,숭실대아두이노IoT,전남대·순천대·충북대라즈베리파이등교육

(저서)
「한권으로끝내는아두이노입문+실전(종합편)」(앤써북)
「파이썬인공지능자율주행자동차」(앤써북)
「AI인공지능드론만들고날리고딥러닝구현하기」(앤써북)
「ESP32아두이노드론만들고직접코딩으로PID제어하기」(앤써북)
「아두이노자율주행RC카만들고직접코딩하기」(앤써북)외다수

목차

===================================
CHAPTER1로봇H/W프로그래밍I
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1로봇구성요소살펴보기

2micro-ROS개발환경구성하기
 아두이노IDE설치하기
 ESP32보드패키지설치하기
 micro-ROS라이브러리설치하기
 ESP32업로드테스트하기
 전자부품테스트하기

3로봇조립하기
 전체부품살펴보기
 모터조립하기
 바퀴장착하기
 인코더연결하기
 부품장착하기
 라이다장착하기
 카메라및보드장착하기
 전원연결하기
 메인보드살펴보기
 제어핀살펴보기

4LED로PWM이해하기
 LED켜고끄기확인하기
 LED켜고끄기간격줄여보기
 LED켜고끄기를밝기로느껴보기
 LED어둡게하기
 LED밝게하기

5PWM모듈로LED밝기제어하기
 주파수조절로LED켜고끄기반복해보기
 LED켜고끄기간격줄여보기
 LED켜기끄기를밝기로느껴보기
 LED밝게하기

6PWM으로모터속도제어하기
 DC모터이해하기
 dc_test_c
 dc_test_cpp
 dc_4_test_cpp
 dc_pwm_test_c
 dc_pwm_test_cpp
 dc_4_pwm_test_cpp

7Encoder로모터회전량측정하기
 Encoder이해하기
 enc_test_c
 enc_test_cpp
 enc_4_test_cpp
8배터리전압측정하기
9Wi-Fi신호세기측정하기
10micros함수로루프주기제어하기


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CHAPTER2ROS2프로그래밍I
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1ROS2의이해
 ROS2개요
 ROS2의핵심구성요소
 micro-ROSAgent

2ROS2개발환경구성하기
 WSL설치하기
 Docker설치하기
 VcXsrv설치하기
 VSCode설치하기
 Gimp설치하기
 Docker컨테이너구동하기
 micro-ROSagent설치하기
 .bashrc설정하기
 Docker컨테이너다중접속하기
 ros2패키지설치하기
 핫스팟활성화하기

3Twist기반로봇제어프로그래밍
 (Arduino)Twist메시지구독노드구현하기
 (Linux)Twist메시지발행노드구현하기
 Twist토픽통신실습하기
 Twist→RPM변환로직구현하기
 teleop_twist_keyboard.py구현하기
 실제로봇제어해보기

4Odometry·TF2·JointState기반로봇상태프로그래밍
 (Arduino)원시Telemetry발행노드분석하기
 (Linux)원시Telemetry구독노드구현하기
 Odom·TF·JointStates발행노드구현하기

5LaserScan기반로봇센서프로그래밍
 (Arduino)원시LaserScan발행노드분석하기
 (Linux)LaserScan발행노드구현하기


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CHAPTER3ROS2프로그래밍II
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1URDF의이해
 URDF개요
 URDF문법살펴보기

2URDF로로봇구조정의하기
 base_link만들고chassis_joint연결하기
 chassis추가하기
 wheel_joint추가하기
 wheel추가하기
 laser_joint,laser_frame추가하기
 controller_joint,controller_frame추가하기
 camera_joint,camera_link추가하기
 camera_optical_joint,camera_link_optical추가하기
 base_footprint_joint,base_footprint추가하기

3로봇Telemetry토픽시뮬레이션
 로봇구동하고micro_ros_agent연결하기
 TF2토픽시뮬레이션
 JointState토픽시뮬레이션
 Odometry토픽시뮬레이션
 LaserScan토픽시뮬레이션

4ROS2패키지생성및launch파일작성
 myros_ws워크스페이스생성하기
 myrosbot_one패키지생성하기
 setup.py수정하여패키지정보반영하기
 rsp.launch.py파일작성하기
 패키지빌드및설치하기(colconbuild)
 robot_visualization.launch.py파일작성및실행하기
 robot_bringup.launch.py파일작성및실행하기


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CHAPTER4SLAM&Nav2활용하기
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1SLAM으로맵그리기
 SLAM개요
 Nav2+SLAMToolbox로맵생성하기
 GIMP로저장한맵수정하기
 slam_with_nav2.launch.py파일작성하기
 save_map.launch.py파일작성하기
 패키지빌드및테스트하기(colconbuild)

2Nav2로자율주행실습하기
 Nav2개요
 nav2_bringup으로자율주행하기
 [WayPoint]설정으로다중목표점자율주행하기
 nav2_with_map.launch.py파일작성하기

3탐사플래너로맵자동완성하기
 탐사플래너개요
 탐사플래너설치하기
 explore_lite로자동맵완성하기
 explore_lite의역할이해하기
 explore_navigation.launch.py파일작성하기

4탐사상태제어하기


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CHAPTER5ROS2영상처리프로그래밍
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1MJPEG기반영상스트리밍과ROS2연동
 (Arduino)ESP32Cam영상스트리밍분석하기
 카메라전원선연결하기
 (Linux)MJPEGViewer구현하기
 (Linux)Camera영상발행노드구현하기
 LiDAR기반로봇시스템과카메라기능연동하기
 full_system_bringup.launch.py파일작성하기

2카메라기반객체인식과추적
 공추적을위한비전패키지설치
 실시간카메라기반공추적실습

3미션상태제어하기
 공추적멈춤토픽구독하기
 공정면정지이벤트토픽발행하기

4멀티모달AIAPI기반카메라장면이해
 GeminiAPI로카메라장면설명하기
 OpenAIAPI로카메라장면설명하기


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부록VibeCoding프로젝트와로봇H/W프로그래밍고급
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부록1VibeCoding프로젝트:화성탐사선보물찾기
1탐사상태제어하기
2탐사미션상태전환하기
3mission_manager생성하기
4(VibeCoding)미션탐사로봇프로젝트

부록2로봇H/W프로그래밍고급
1PID제어로모터속도정밀제어하기
 PID원리이해하기
 PID제어하기
2IMU로방향측정하기
3LiDAR로거리측정하기
 LiDAR개요
 LiDAR패킷살펴보기
 LiDAR읽기
 LiDAR주요파일살펴보기

출판사 서평

하드웨어제어부터AI융합까지,로봇개발자의길을제시하는단한권의종합기술서!

전세계적으로로봇산업이급성장함에따라ROS2(RobotOperatingSystem2)는로봇개발자에게필수적인역량이되었습니다.하지만초보자가방대한ROS2생태계에진입하기란쉽지않습니다.이책은이러한진입장벽을낮추기위해‘직접만드는즐거움’과‘핵심이론의명확한전달’에집중했습니다.

이책의특징은다음과같습니다.
1.실무적인하드웨어구성과저비용고효율개발
고가의로봇장비가없어도괜찮습니다.가성비높은ESP32보드와micro-ROS를활용하여무선기반의분산로봇시스템을구축하는방법을상세히안내합니다.실제기성품로봇의구조를4가지핵심요소(하드웨어,구동,센서,제어)로나누어설명함으로써로봇의기본원리를완벽히이해하도록돕습니다.

2.시각화와실습중심의학습구조
복잡한수식보다는RViz2를통한시각적확인,실제맵을그려가는SLAM실습,그리고경로를따라가는Nav2자율주행설정을통해학습자가성취감을느끼며진도를나갈수있도록구성되었습니다.

3.미래를준비하는AI융합프로젝트
단순주행을넘어카메라기반의영상처리와객체인식을다룹니다.특히최신멀티모달AIAPI연동예제는로봇이주변환경을'이해'하고'설명'하게함으로써,단순한기계를넘어선진정한피지컬AI로봇으로거듭나는경험을선사할것입니다.로봇공학도,취미개발자,그리고에듀테크에관심있는교육자까지모두에게이책은ROS2와AI로봇이라는미래기술로향하는가장빠른지름길이될것입니다.