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5. 机器人避障感知：超声波、ToF、视觉检测和安全距离策略

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 核心概念 · 整体框架
课程导入学习目标
02
避障感知基础
常见传感器类型（超声波 · ToF · 视觉）的原理
避障感知基础常见传感器类型
03
超声波传感器原理
声波测距原理 · 工作频率 · 波束角
超声波传感器原理声波测距原理
04
超声波传感器实战
典型型号（如HC-SR04）的接口 · 驱动代码 · 数据读取与滤波处理
超声波传感器实战HC-SR04
05
超声波传感器局限
多径反射 · 串扰 · 盲区
超声波传感器局限多径反射
06
ToF传感器原理
飞行时间测距原理 · 红外/激光ToF · 单点与多区ToF模块介绍
ToF传感器原理
07
ToF传感器实战
典型模块（如VL53L0X）的I2C… · 数据采集 · 距离映射与校准
ToF传感器实战
08
ToF传感器优化
环境光干扰 · 反射率影响 · 多传感器融合与抗干扰方法
ToF传感器优化
09
视觉检测基础
摄像头成像原理 · 内参外参 · 畸变校正与图像坐标系
视觉检测基础摄像头成像原理
10
视觉避障方法
基于深度估计 · 光流 · 语义分割
视觉避障方法基于深度估计
11
视觉传感器实战
使用OpenCV进行障碍物检测（颜色…
视觉传感器实战OpenCV
12
深度相机与点云
RGB-D相机（如Kinect · RealSense）原理 · 点云生成与障碍物识别
深度相机点云
13
视觉避障进阶
YOLO等目标检测模型在机器人避障中…
视觉避障进阶YOLO
14
多传感器融合
超声波 · ToF · 视觉的互补性
多传感器融合超声波
15
融合算法基础
卡尔曼滤波 · 粒子滤波在距离测量融合中的应用
融合算法基础卡尔曼滤波
16
安全距离策略
安全距离定义 · 制动距离计算 · 反应时间与动态安全边界
安全距离策略安全距离定义
17
速度与距离映射
基于距离的分级减速 · 急停 · 绕行等策略设计
速度距离映射
18
动态障碍物处理
运动目标跟踪 · 速度预测 · 碰撞时间（TTC）计算
动态障碍物处理运动目标跟踪
19
避障决策框架
感知-规划-控制闭环 · 避障行为树与状态机设计
避障决策框架感知
20
ROS机器人避障实战
在ROS中使用超声波/ToF/视觉传…
ROS机器人避障实战
21
仿真环境搭建
Gazebo/Webots中模拟超声… · ToF · 视觉传感器及避障测试
仿真环境搭建Gazebo/Webot…
22
案例实战
基于Arduino/树莓派的简单避障…
案例实战Arduino
23
案例实战
基于ROS的移动机器人动态避障系统开…
案例实战ROS
24
案例实战
室内无人机避障感知方案（超声波+To…
案例实战To
25
常见问题与调试
传感器读数异常 · 误检漏检 · 融合失效
常见问题调试
26
性能评估与测试
避障成功率 · 响应时间 · 误报率
性能评估测试
27
安全性与可靠性
冗余设计 · 故障检测 · 安全停机机制与标准规范
安全性可靠性
28
前沿趋势
事件相机 · 固态激光雷达 · 毫米波雷达与AI融合的避障感知
前沿趋势事件相机
29
综合项目
设计一个多传感器融合的避障机器人 · 从需求分析到实现与测试
综合项目设计一个多传感器…
30
课程总结与进阶路径
知识体系回顾 · 常见误区 · 学习资源与未来研究方向
课程总结进阶路径