第01章
课程导论与环境准备
传感器在机器人导航中的角色 · ROS2 Humble安装与配置 · Nav2框架概述
导论环境
第02章
激光雷达基础
激光雷达工作原理（TOF/三角法）· 常见型号选型 · ROS2驱动安装与测试
LiDAR驱动
第03章
激光雷达数据接入
启动激光雷达节点 · 可视化激光数据（RViz2）· 理解LaserScan消息结构
数据RViz2
第04章
激光雷达标定与配置
帧率与角度分辨率设置 · 畸变校正原理 · 配置参数文件
标定配置
第05章
深度相机基础
深度相机工作原理（结构光/双目/ToF）· 常见型号选型 · ROS2驱动安装
深度相机RGB-D
第06章
深度相机数据接入
启动深度相机节点 · 可视化RGB-D数据（RViz2）· 理解PointCloud2与Image消息
点云图像
第07章
IMU传感器基础
IMU工作原理（加速度计/陀螺仪）· 常见型号选型 · ROS2驱动安装
IMU惯性
第08章
IMU数据接入与滤波
启动IMU节点 · 可视化IMU数据 · 理解Imu消息结构 · 互补/卡尔曼滤波
滤波EKF
第09章
里程计传感器
轮式里程计原理 · 编码器数据接入 · 发布Odometry消息 · 里程计标定
里程计编码器
第10章
多传感器时间同步
时间戳同步原理 · 使用message_filters实现同步 · 硬件触发同步方案
同步时间戳
第11章
传感器融合基础
多传感器融合必要性 · 扩展卡尔曼滤波（EKF）原理 · robot_localization包介绍
融合EKF
第12章
传感器融合实战
配置EKF参数文件 · 融合激光/IMU/里程计 · 查看融合后的odom话题
实战robot_localization
第13章
地图构建基础
SLAM概念 · 常用SLAM算法（Gmapping、Cartographer、SLAM Toolbox）对比
SLAM建图
第14章
SLAM Toolbox实战
安装与配置SLAM Toolbox · 在线建图 · 保存地图（pgm/yaml）
Toolbox在线
第15章
Cartographer实战
安装与配置Cartographer · Lua配置文件详解 · 2D建图与闭环检测
Cartographer闭环
第16章
地图格式与处理
占用栅格地图原理 · 地图分辨率与尺寸 · 使用map_server加载地图
地图map_server
第17章
Nav2框架核心概念
行为树（Behavior Tree）基础 · 导航生命周期节点 · 规划器与控制器
Nav2行为树
第18章
Nav2全局规划器
NavFn与Smac Planner原理 · 配置全局规划器参数 · 代价地图配置
全局规划代价地图
第19章
Nav2局部规划器
DWA与Regulated Pure Pursuit原理 · 配置局部规划器参数 · 动态避障
局部规划避障
第20章
Nav2行为树配置
常用行为树节点（ComputePathToPose、FollowPath）· 自定义行为树XML
行为树XML
第21章
Nav2导航启动
编写launch文件 · 启动导航系统 · 在RViz2中设置初始位姿与导航目标
启动launch
第22章
Nav2恢复行为
旋转恢复 · 清除代价地图 · 自定义恢复行为配置
恢复行为
第23章
Nav2生命周期管理
生命周期节点状态机 · 手动控制导航生命周期 · 调试技巧
生命周期状态机
第24章
Nav2多机器人导航
多机器人地图共享 · 命名空间配置 · 协同导航基础
多机器人协同
第25章
Nav2与传感器集成调试
常见问题排查（TF树错误、代价地图不更新）· 使用diagnostics监控
调试diagnostics
第26章
Nav2性能优化
降低CPU占用 · 调整更新频率 · 使用GPU加速（如CUDA）
性能GPU
第27章
仿真环境搭建
使用Gazebo Ignition构建仿真世界 · 添加传感器模型 · 仿真测试导航
仿真Gazebo
第28章
真实机器人部署
硬件选型与组装 · 嵌入式系统配置（Jetson/Raspberry Pi）· 远程控制与监控
部署Jetson
第29章
综合实战项目（上）
需求分析 · 传感器选型与安装 · 驱动配置与数据采集
实战项目
第30章
综合实战项目（下）
建图与导航参数调优 · 自主导航演示 · 项目总结与扩展思路
调优总结