第1章
Gazebo与ROS2初探
Gazebo是什么？为什么需要仿真？ROS2与Gazebo的关系。安装Gazebo和ROS2（Humble）。启动第一个空世界仿真。
入门环境搭建
第2章
Gazebo界面与基本操作
认识Gazebo主窗口、场景、模型、工具栏。学会使用鼠标控制视角（平移、旋转、缩放）。添加一个简单的立方体模型。
界面操作
第3章
模型文件与SDFormat
什么是SDF？SDF与URDF的区别。编写第一个SDF文件（一个静态的桌子）。使用`gz model`命令加载模型。
SDF建模
第4章
构建你的第一个机器人
理解link（连杆）和joint（关节）。用SDF搭建一个两轮小车底盘。在Gazebo中查看模型结构。
机器人底盘
第5章
给机器人添加传感器
添加一个IMU传感器。添加一个激光雷达（Lidar）传感器。在Gazebo中可视化传感器数据。
传感器IMULidar
第6章
让机器人动起来
理解Gazebo的物理引擎。为两轮小车添加差速驱动插件。使用键盘控制小车移动。
物理差速驱动
第7章
ROS2与Gazebo的桥梁
什么是ros_gz_bridge？安装并配置桥接。将Gazebo中的激光雷达数据发布到ROS2话题。在RViz2中可视化激光数据。
桥接ROS2
第8章
编写ROS2节点控制机器人
创建一个ROS2 Python节点。订阅/cmd_vel话题。通过桥接发送速度指令给Gazebo。实现简单的直线行驶。
Python控制
第9章
构建复杂环境
使用Building Editor创建墙壁和地板。导入现成的模型（如家具、障碍物）。保存并加载自定义世界。
环境编辑器
第10章
传感器仿真进阶
配置摄像头传感器。在Gazebo中查看摄像头画面。通过桥接将图像数据发布到ROS2。
摄像头图像
第11章
里程计与定位
理解里程计（Odometry）的概念。为机器人添加里程计插件。在RViz2中查看机器人轨迹。
里程计定位
第12章
使用ROS2进行SLAM
安装并运行slam_toolbox。控制机器人在仿真环境中移动。实时构建环境地图。
SLAM建图
第13章
导航栈（Nav2）入门
什么是Nav2？安装Nav2。配置机器人底盘（差速模型）。运行Nav2并设置初始位姿。
Nav2导航
第14章
路径规划与避障
理解全局路径规划（A*）和局部路径规划（DWA）。在Nav2中设置代价地图。让机器人自主导航到目标点。
路径规划避障
第15章
多机器人仿真
在同一个世界中启动两个机器人。为每个机器人分配独立的命名空间。分别控制两个机器人移动。
多机器人命名空间
第16章
Gazebo插件开发入门
理解Gazebo插件系统。编写一个简单的C++插件（打印Hello World）。在SDF中加载自定义插件。
插件C++
第17章
自定义传感器插件
编写一个模拟温度传感器的插件。在仿真中发布温度数据。通过桥接将数据发送到ROS2。
传感器自定义
第18章
物理参数调优
调整摩擦系数和恢复系数。调整机器人重量和惯性矩阵。观察不同参数对运动的影响。
物理调优
第19章
仿真性能优化
降低渲染质量以提高帧率。使用GPU加速物理引擎。减少模型多边形数量。
性能优化
第20章
ROS2控制（ros2_control）集成
什么是ros2_control？配置硬件接口。在Gazebo中使用ros2_control控制机器人关节。
ros2_control硬件接口
第21章
机械臂仿真
搭建一个简单的2自由度机械臂。添加关节位置控制器。使用ROS2发送关节角度指令。
机械臂关节控制
第22章
抓取与操作
添加夹爪模型。配置夹爪的关节和控制器。实现简单的物体抓取仿真。
抓取夹爪
第23章
仿真中的TF变换
理解TF树。在Gazebo中自动发布TF。在RViz2中查看机器人坐标系。
TF坐标变换
第24章
日志与调试
使用Gazebo的日志系统。查看仿真中的错误和警告。使用ROS2的rqt_console调试。
调试日志
第25章
仿真时间与实时性
理解仿真时间（Sim Time）和挂钟时间（Wall Clock）。使用ROS2的`--use_sim_time`参数。回放仿真日志。
时间实时性
第26章
Gazebo与深度学习
使用Gazebo生成训练数据。通过ROS2接口获取图像和激光数据。将数据用于强化学习或目标检测。
深度学习数据生成
第27章
无人机仿真
安装PX4和Gazebo的无人机模型。启动无人机仿真。使用QGroundControl控制无人机。
无人机PX4
第28章
水下机器人仿真
了解水下物理特性。配置浮力和阻力参数。搭建一个简单的ROV模型。
水下ROV
第29章
仿真测试与CI/CD
编写自动化测试脚本。在CI流水线中启动Gazebo。验证机器人行为是否符合预期。
测试CI/CD
第30章
综合项目：自主巡检机器人
搭建一个包含走廊和房间的环境。配置差速底盘、激光雷达和摄像头。实现自主导航和避障。编写一个简单的巡检逻辑（沿墙行走）。
综合项目巡检