01
Gazebo与机械臂抓取概述
什么是Gazebo、机械臂抓取的应用场景、课程整体框架与学习目标
概述入门
02
Gazebo仿真环境搭建
安装Gazebo、熟悉Gazebo界面、创建简单仿真世界、添加光源与地面
环境仿真
03
URDF机器人模型基础
URDF文件结构、link与joint的定义、在Gazebo中加载URDF模型
URDF建模
04
机械臂运动学基础
正运动学与逆运动学概念、DH参数法、使用Python计算运动学
运动学DH
05
MoveIt!框架入门
MoveIt!架构、Setup Assistant配置、生成机械臂配置文件
MoveIt规划
06
Gazebo与ROS接口
ROS Control插件、Joint State Publisher、发布关节指令
ROS接口
07
机械臂抓取规划
抓取规划流程、碰撞检测、抓取姿态计算
规划碰撞
08
视觉感知与物体识别
Gazebo中的摄像头仿真、物体检测与位姿估计
视觉感知
09
抓取执行与反馈控制
轨迹跟踪、力控制、抓取失败处理
控制反馈
10
综合案例：完整抓取流程演示与调试
完整抓取流程演示与调试
案例综合
11
Gazebo高级特性
传感器仿真（激光、深度相机）、插件开发入门
高级传感器
12
复杂场景构建
多物体摆放、动态障碍物、传送带仿真
场景动态
13
机械臂动力学基础
动力学模型、力矩控制、重力补偿
动力学力矩
14
MoveIt!运动规划算法
RRT、PRM、STOMP算法对比与选择
规划算法
15
抓取点生成算法
基于几何的抓取点计算、基于学习的抓取点预测
抓取点生成
16
物体物理属性设置
质量、摩擦系数、惯性矩阵对抓取的影响
物理属性
17
多机械臂协同抓取
多臂协调控制、任务分配、碰撞避免
协同多臂
18
移动机械臂抓取
移动底盘导航、机械臂抓取联合控制
移动导航
19
深度强化学习抓取
DQN、DDPG在抓取中的应用、Gazebo训练环境搭建
强化学习DQN
20
抓取稳定性分析
力闭合、形封闭、抓取质量评估指标
稳定性评估
21
Gazebo性能优化
实时仿真加速、多线程设置、模型简化技巧
性能优化
22
自定义机械臂设计
从零设计URDF、添加传动系统、仿真验证
设计URDF
23
抓取任务状态机
状态机设计、任务调度、异常处理
状态机调度
24
点云处理与抓取
PCL库使用、点云分割、抓取点提取
点云PCL
25
柔性物体抓取
软体机械手仿真、变形物体建模、抓取策略
柔性软体
26
抓取数据集生成
自动生成抓取数据、数据增强、标注工具
数据集生成
27
ROS2与Gazebo Ignition
新架构迁移、性能对比、实践案例
ROS2Ignition
28
抓取系统集成
硬件接口、上位机通信、系统联调
集成联调
29
抓取算法评估
评估指标、测试场景设计、结果可视化
评估可视化
30
课程总结与展望
技术趋势、学习路径、开源项目推荐
总结展望