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本课程属于：011-水下ROV机器人控制与作业 交通船舶与海洋工程 · 共 20 门相关课程，组合学习更完整。

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ROV水下机器人ROS2仿真入门

共计 30 章节

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课程导入与ROV仿真概览

ROV水下机器人应用场景 · ROS2仿真在开发流程中的价值 · 课程目标与学习路径

ROV课程导入

ROS2核心概念与ROV软件架构

节点 · 话题 · 服务

搭建ROS2开发环境与ROV仿真工作空间

Ubuntu与ROS2发行版安装 · 工作空间创建 · colcon构建工具使用

水下机器人运动学与动力学基础

ROV六自由度运动描述 · 坐标系定义 · 推进器布局与推力分配

水下机器人运动学动力学基础

Gazebo水下仿真环境搭建

Gazebo安装与ROS2集成 · 水下世界文件编写 · 水密度与浮力参数配置

Gazebo水下仿真环境搭建

ROV本体建模与URDF/Xacro描述

ROV几何外形与惯性参数 · 推进器与传感器关节定义 · Xacro宏编写

水下推进器模型与推力控制仿真

推进器动力学简化模型 · 推力-转速关系 · Gazebo中推进器插件配置

水下推进器模型推力控制仿真

ROV浮力与重心配置仿真

浮力材料参数设置 · 重心与浮心位置调整 · 静稳定性验证

水下传感器仿真

IMU与深度计 · 深度计（压力传感器）仿真 · 传感器数据话题发布与RViz2可视化

水下传感器仿真IMU

水下视觉传感器仿真

水下相机模型配置 · 图像话题发布 · 水下图像退化效果模拟

水下视觉传感器仿…水下相机模型配置

ROS2控制节点开发与推进器指令发布

编写C++或Python控制节点 · 发布推进器推力指令 · 订阅传感器数据

ROS2控制节点开发

ROV遥控操作仿真

键盘或手柄遥控节点 · 速度指令到推力分配的映射 · 遥控模式切换

ROV遥控操作仿真

ROV定深控制仿真

深度传感器反馈 · PID控制器设计 · 定深控制节点实现

ROV定深控制仿真

ROV定向控制仿真

姿态角反馈与期望姿态设定 · 姿态控制器设计 · 偏航与俯仰控制仿真

ROV定向控制仿真

ROV位置保持与动力定位仿真

位置估计与目标位置设定 · 多推进器协同控制 · 动力定位控制器实现

ROV位置保持

水下机器人路径跟踪仿真

航点定义与路径生成 · 视线制导律设计 · 路径跟踪控制器实现

水下机器人路径跟…航点定义

ROS2导航2框架在水下仿真中的适配

Nav2架构简介 · 水下环境地图表示 · 全局与局部规划器配置

ROS2导航2框架

水下SLAM与建图仿真入门

SLAM基本概念 · 水下声呐或视觉SLAM仿真数据源 · slam_toolbox配置与建图

ROV仿真中的环境感知与障碍物检测

激光雷达或声呐仿真插件 · 点云数据处理 · 障碍物检测节点

ROS2动作服务器与ROV任务控制

动作接口定义 · ROV移动到目标点动作服务器实现 · 动作客户端调用

ROV仿真中的状态估计与传感器融合

扩展卡尔曼滤波原理 · IMU与深度计融合 · robot_localization…

水下机械臂仿真入门

机械臂URDF集成 · 关节轨迹控制器配置 · ROS2控制框架接入

水下机械臂仿真入…URDF

ROV仿真中的多机器人协同

多ROV命名空间与话题隔离 · 协同编队控制节点 · 多机通信与同步

ROS2 bag数据记录与仿真回放分析

bag录制传感器与控制话题 · bag回放用于算法调试 · 数据可视化与分析工具使用

基于ros2_control的ROV推进器控制框架

ros2_control架构 · 硬件接口与仿真接口 · 控制器配置与加载

ROV仿真中的水动力参数辨识

水动力系数对仿真影响 · 参数辨识实验设计 · 仿真数据采集与拟合

ROV自主任务仿真

水下巡检任务：任务场景设计 · 航点巡检与目标检测 · 任务状态机实现

ROV自主任务仿真

ROV仿真中的故障注入与鲁棒性测试

推进器故障模拟 · 传感器噪声与失效注入 · 控制器鲁棒性评估

ROV仿真模型导出与实机部署衔接

仿真模型与实机参数对齐 · 控制代码从仿真到实机的移植 · 仿真测试用例复用

ROV仿真模型导出

课程综合项目

ROV水下自主巡航与目标搜索仿真 · 系统集成与节点编排 · 仿真场景搭建

课程综合项目ROV