机器人控制系统（一）——前期准备_人工智能

一、概述

机器人开发是一门综合学科，需要用到各方面知识，包括且不限于计算机，数学和物理等各个领域。因其综合程度高使其开发较为繁琐且困难，ROS的出现大大简单了机器人开发的门槛，ROS全称Robot Operating System，本质上是一个分布式系统架构，提供标准的通讯结构，实现功能的集成。机器人开发的一般流程为：目标设计，构建框架，功能开发，整体优化，实体验证，该流程并非顺序执行，更多的是循环和回溯，本专栏也以按照该流程编写。

二、相关工具

工欲善其事必先利其器，要想更好的进行机器人开发，掌握相关工具和知识是必不可少的，下面介绍了在开发过程中常用的工具。

2.1 Matlab

简述
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
Matlab在机器人开发过程中主要用于控制算法的开发，但其程序运行速度较慢，不适合直接整合进控制系统中。
相关库机器人工具箱：提供机器人相关的各种函数，包括建模，逆解，轨迹规划和运动规划等。

2.2 C++

简述C++执行效率较高，但编写较为繁琐，适合用在需要进行复杂计算的环境和性能要求较高的地方。
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2.3 Python

简述Python是一种解释型脚本语言，优势在于开发速度快，编写教C++简单，可以用作上层开发使用。
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2.4 git

简述
Git是一个开源的分布式版本控制系统，可以有效、高速地处理从很小到非常大的项目版本管理。
考虑到控制系统本身为模块化开发，即各部分功能独立成模块，整体较为复杂，git可以帮助我们更好地管理整个工作空间，同时通过分支我们可以很好地将各部分功能分开开发。
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2.5 Docker

Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。

ROS是一个典型的多依赖系统，在开发过程中需要大量库，这导致系统部署困难，通过docker打包可以解决这些问题，快速实现开发系统的迁移。

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2.6 规范

Google 开源项目风格指南 doxygen sphinx ROS C++ Style Guide（此处以该规范为准） 规范缩写

CamelCased: The name starts with a capital letter, and has a capital letter for each new word, with no underscores.
camelCased: Like CamelCase, but with a lower-case first letter
under_scored: The name uses only lower-case letters, with words separated by underscores. (yes, I realize that under_scored should be underscored, because it’s just one word).
ALL_CAPITALS: All capital letters, with words separated by underscores.

规范

文档：under_scored
Libraries：under_scored
Classes / Types：CamelCased
Function / Methods：camelCased
Variables：under_scored
Constants：ALL_CAPITALS
Member variables：under_scored, with a trailing underscore added (example_int_)
Global variables：under_scored*with a leading g_ added (g_shutdown)
Namespaces：under_scored