01
课程导学与环境搭建
ROS2与嵌入式通信概述 · Ubuntu系统安装 · ROS2 Humble安装 · Micro-ROS环境搭建
环境入门
02
ROS2核心概念速通
节点(Node) · 话题(Topic) · 服务(Service) · 动作(Action) 实战理解
概念基础
03
嵌入式开发环境准备
STM32CubeIDE安装 · FreeRTOS基础 · 串口通信协议基础
STM32工具
04
Micro-ROS架构解析
Micro-ROS客户端库 · 传输层抽象 · 内存管理机制
架构中间件
05
串口通信实战
STM32与PC串口通信 · ROS2串口节点编写 · 数据收发测试
串口通信
06
自定义消息接口
ROS2接口定义语言 · 创建自定义消息 · 在C和Python中使用
接口IDL
07
Micro-ROS客户端初始化
创建Micro-ROS节点 · 初始化传输层 · Spin循环机制
初始化核心
08
话题发布者实现
STM32端发布话题 · ROS2端订阅话题 · 数据可视化
发布话题
09
话题订阅者实现
ROS2端发布控制指令 · STM32端订阅并执行 · PWM控制LED
订阅PWM
10
服务通信实战
创建服务端(STM32) · 创建客户端(ROS2) · 远程控制LED开关
服务远程
11
动作通信实战
动作服务器(STM32) · 动作客户端(ROS2) · 电机匀速运动控制
动作电机
12
参数系统集成
ROS2参数概念 · Micro-ROS参数回调 · 动态调整传感器阈值
参数动态
13
传感器数据采集
I2C总线协议 · MPU6050驱动移植 · Micro-ROS发布姿态数据
传感器I2C
14
执行器控制实战
PWM原理 · 电机驱动(L298N) · Micro-ROS控制电机转速
执行器电机
15
多节点协同工作
多个STM32节点组网 · ROS2话题桥接 · 分布式数据融合
多节点组网
16
实时性优化策略
Micro-ROS执行器优先级 · DDS QoS配置 · 减少延迟的技巧
实时优化
17
WiFi通信实战
ESP8266/ESP32 AT固件 · 串口WiFi透传 · Micro-ROS over WiFi
WiFi无线
18
CAN总线通信
CAN协议基础 · STM32 CAN外设配置 · Micro-ROS over CAN
CAN总线
19
ROS2 Bag录播与回放
录制嵌入式数据 · 离线分析 · 回放测试算法
Bag数据
20
TF坐标变换
TF树概念 · 发布静态/动态TF · 嵌入式设备坐标标定
TF坐标
21
可视化工具应用
rqt_graph · PlotJuggler · Foxglove Studio调试嵌入式数据
可视化调试
22
OTA远程升级
STM32 Bootloader设计 · ROS2 OTA服务 · 固件分包传输
OTA升级
23
低功耗设计
STM32低功耗模式 · Micro-ROS休眠唤醒 · 电池供电方案
低功耗电池
24
错误处理与日志
Micro-ROS错误码 · ROS2日志系统 · 断言与故障排查
错误日志
25
安全通信机制
DDS安全插件 · TLS加密 · 访问控制列表配置
安全加密
26
多传感器融合实战
激光雷达+IMU数据融合 · Micro-ROS发布融合结果
融合传感器
27
ROS2控制机器人底盘
差速模型 · Micro-ROS发布/cmd_vel · 电机PID控制
底盘PID
28
实战项目：智能小车（一）
硬件选型 · 电路设计 · Micro-ROS节点框架搭建
项目小车
29
实战项目：智能小车（二）
传感器驱动 · 运动控制 · ROS2上位机遥控
驱动遥控
30
实战项目：智能小车（三）
自动避障算法 · SLAM建图 · 课程总结与展望
避障SLAM