智能網(wǎng)聯(lián)汽車計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 教案 項(xiàng)目四任務(wù)5：ROS常用組件-教師手冊(cè)

任務(wù)5ROS常見組件-教師手冊(cè)項(xiàng)目四ROS機(jī)器人操作系統(tǒng)EISA(Guangzhou)IntelligentTechnologyCo.,Ltd.1.一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級(jí)：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場(chǎng)所：教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能夠獨(dú)立完成TF案例：小烏龜跟隨；2.可以使用rosbag命令或編碼的形式實(shí)現(xiàn)錄制與回放；3.能夠熟練使用rqt中的圖形化工具。1.通過過程講解了解TF坐標(biāo)變換的概念及分類；2.通過過程講解了解坐標(biāo)msg消息；3.通過過程講解了解TF功能包和TF工具；4.通過過程講解了解rosbag的功能和使用方法；5.通過過程講解了解rqt工具箱的功能及rqt常用插件；6.通過過程講解了解rqt的安裝啟動(dòng)與基本使用。1.專心聽課認(rèn)真記錄筆記；2.積極參與討論；3.個(gè)人積極回答問題；4.養(yǎng)成良好的課后復(fù)習(xí)習(xí)慣；5.課后翻閱相關(guān)資料加深對(duì)課程的了解。教學(xué)重點(diǎn)1.TF坐標(biāo)變換的概念、分類及坐標(biāo)msg消息；2.TF功能包和TF工具；3.rosbag的功能和使用方法；4.rqt工具箱的功能及rqt常用插件；5.rqt的安裝啟動(dòng)與基本使用。教學(xué)準(zhǔn)備1.ROS常見組件課件；2.ROS常見組件手冊(cè)；3.ROS常見組件學(xué)生工作頁。教學(xué)活動(dòng)1.通過多媒體課件中部分的圖片以及課程講解讓學(xué)生知道TF坐標(biāo)變換的概念、分類及坐標(biāo)msg消息。2.通過多媒體課件中部分案例、圖片以及課程講解讓學(xué)生們知道TF功能包和TF工具。3.通過多媒體課件中部分案例、課程講解讓學(xué)生們知道rosbag的功能和使用方法。4.通過多媒體課件中部分具體實(shí)例以及課程講解讓學(xué)生們知道rqt工具箱的功能及rqt常用插件。5.通過多媒體課件中部分具體實(shí)例以及課程講解讓學(xué)生們知道rqt的安裝啟動(dòng)與基本使用。8.通過完成工作頁的方式，讓學(xué)生們加深對(duì)ROS常用組件相關(guān)知識(shí)的了解。課后作業(yè)教學(xué)體會(huì)2.一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：我們?cè)诰帉懘a時(shí)，有很多地方需要實(shí)現(xiàn)的功能是一樣的，那我們每次都要寫同樣的代碼嗎？講授多媒體課件課前預(yù)習(xí)2教學(xué)告知1.TF坐標(biāo)變換的概念、分類及坐標(biāo)msg消息；2.TF功能包和TF工具；3.rosbag的功能和使用方法；4.rqt工具箱的功能及rqt常用插件；5.rqt的安裝啟動(dòng)與基本使用。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備ROS常用組件課件講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.TF坐標(biāo)變換的概念、分類及坐標(biāo)msg消息；2.TF功能包和TF工具；3.rosbag的功能和使用方法；4.rqt工具箱的功能及rqt常用插件；5.rqt的安裝啟動(dòng)與基本使用。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論30教學(xué)總結(jié)1.TF坐標(biāo)變換的概念、分類及坐標(biāo)msg消息；2.TF功能包和TF工具；3.rosbag的功能和使用方法；4.rqt工具箱的功能及rqt常用插件；5.rqt的安裝啟動(dòng)與基本使用。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題完成個(gè)別理論工作頁。53.任務(wù)考核及答案3.1判斷題3.1.1在機(jī)器人系統(tǒng)中，物體相對(duì)該傳感器的方位信息等價(jià)于物體相對(duì)于機(jī)器人系統(tǒng)或機(jī)器人其它組件的方位信息。（×）3.1.2TF坐標(biāo)變換包括位置和姿態(tài)兩個(gè)方面的變換。（√）3.1.3tf2_ros功能包封裝了坐標(biāo)變換常用的API。（√）3.1.4geometry_msgs/TransformStamped用于傳輸某個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)坐標(biāo)點(diǎn)的信息。（×）3.1.5rqt工具箱以圖形化操作代替了命令操作。（√）3.1.6只能通過命令rosrunrqt_guirqt_gui來啟動(dòng)rqt。（×）3.1.7在錄制和回放數(shù)據(jù)時(shí)，可以使用編碼的方式增強(qiáng)錄制與回放的靈活性。（√）3.1.8當(dāng)錄制時(shí)，rosbag是一個(gè)發(fā)布節(jié)點(diǎn)。（×）3.2不定項(xiàng)選擇題3.2.1機(jī)器人在空間中運(yùn)動(dòng)的兩種主要形式有（AD）。A.平移B.跳動(dòng)C.翻轉(zhuǎn)D.旋轉(zhuǎn)3.2.2TF2對(duì)應(yīng)的常用功能包有（ABCD）。A.geometry_msgsB.tf2_geometry_msgsC.tf2D.tf2_ros3.2.3查看指定坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系的工具是（B）。A.tf_monitorB.tf_echoC.static_transform_publisherD.view_frames3.2.4rqt工具箱由（ABC）組成。A.rqtB.rqt_common_pluginsC.rqt_robot_pluginsD.tf2_ros3.2.5錄制數(shù)據(jù)的命令為（A）。A.rosbagrecord-a-Otest.bagB.rosbaginfotest.bagC.rosbagplaytest.bagD.bag.close();3.3問答題3.3.1靜態(tài)坐標(biāo)變換和動(dòng)態(tài)坐標(biāo)變換的區(qū)別是什么？答：（1）靜態(tài)坐標(biāo)變換：是指兩個(gè)坐標(biāo)系之間的相對(duì)位置是固定的。（2）動(dòng)態(tài)坐標(biāo)變換：是指兩個(gè)坐標(biāo)系之間的相對(duì)位置是變化的。3.3