第1章
ROS2与机器人模型概述
ROS2简介、URDF模型概念、机器人模型在仿真中的作用。
概念入门
第2章
URDF基础语法
XML标签结构、robot标签、link标签、joint标签。
语法核心
第3章
link标签详解
惯性参数、视觉参数、碰撞参数、几何形状定义。
link参数
第4章
joint标签详解
关节类型、父子关系、坐标变换、运动学约束。
joint运动学
第5章
几何形状与材质
基本几何体(box、cylinder、sphere)、网格文件引用、颜色与材质定义。
形状材质
第6章
坐标变换基础
TF2概念、静态变换、动态变换、坐标系约定。
TF2坐标
第7章
编写第一个URDF模型
搭建一个简单的两轮机器人底盘。
实践底盘
第8章
使用robot_state_publisher
节点功能、参数配置、TF发布机制。
状态TF
第9章
Rviz2可视化基础
Rviz2界面介绍、添加RobotModel显示、配置Fixed Frame。
Rviz2可视化
第10章
在Rviz2中查看URDF模型
加载模型、调整视角、检查关节状态。
查看调试
第11章
添加传感器模型
摄像头、激光雷达、IMU的URDF表示。
传感器URDF
第12章
xacro优化URDF
宏定义、数学运算、条件语句、文件包含。
xacro优化
第13章
参数化机器人设计
使用xacro变量定义尺寸、颜色、传动比。
参数化变量
第14章
多文件组织
将机器人拆分为多个xacro文件,模块化管理。
模块组织
第15章
机器人运动学基础
正运动学、关节空间与工作空间。
运动学理论
第16章
添加传动与控制器
transmission标签、Gazebo插件、ros2_control接口。
传动控制
第17章
使用Gazebo仿真
模型导入、物理引擎、传感器仿真。
Gazebo仿真
第18章
编写自定义启动文件
launch文件结构、加载模型、启动Rviz2。
launch启动
第19章
动态模型加载
使用spawn_entity在仿真中生成机器人。
动态生成
第20章
模型状态监控
joint_state_publisher、关节状态话题、可视化调试。
监控状态
第21章
碰撞检测与安全
碰撞几何体优化、自碰撞避免、安全距离设置。
碰撞安全
第22章
复杂机器人建模
机械臂(如UR5)、四足机器人、人形机器人。
复杂案例
第23章
使用SolidWorks导出URDF
SW2URDF插件、导出流程、参数调整。
SolidWorks导出
第24章
模型优化与性能
减少多边形数量、LOD技术、碰撞简化。
优化性能
第25章
多机器人系统
在同一个场景中加载多个机器人模型。
多机器人场景
第26章
自定义Rviz2插件
编写显示插件、交互工具、面板扩展。
插件Rviz2
第27章
模型文件格式转换
STL、DAE、OBJ到URDF的转换与适配。
格式转换
第28章
ROS2与Web可视化
使用web_video_server、Foxglove Studio。
Web可视化
第29章
模型版本管理
Git管理URDF文件、协作开发、CI/CD集成。
Git协作
第30章
综合实战
从零搭建一个完整的机器人仿真系统(模型+控制+感知)。
实战综合