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本课程属于：018-机器人多机协同与任务规划 智能机器人、自动化与智能装备工程 · 共 5 门相关课程，组合学习更完整。

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多机器人仿真联调与协同控制实战

📚 共计 30 章节

课程导论：多机器人系统概述

协同控制应用场景（仓储物流、无人机编队）· Gazebo+ROS2 仿真环境概览 · 课程目标与学习路径

ROS 2 基础回顾

节点·话题·服务·动作通信机制 · launch文件编写 · colcon编译工具链

通信工具链

Gazebo 仿真环境搭建

安装配置Gazebo · SDF/URDF模型文件 · 创建简单世界与机器人模型

多机器人模型创建

URDF差分驱动小车 · 多机器人命名空间与tf树配置

多机器人启动与launch管理

launch同时启动多机器人 · 独立节点与话题隔离

传感器仿真与数据获取

激光雷达(LaserScan)·IMU·里程计(Odometry)仿真配置与读取

传感器数据

坐标变换与多机器人tf

tf树结构 · 多机器人坐标系管理 · tf2坐标变换

多机器人通信机制

命名空间节点通信 · 话题重映射 · ros2 multicast多机通信

分布式系统基础

多机网络配置(DDS发现) · ROS2分布式通信 · 环境变量设置

分布式网络

多机器人编队控制基础

领航-跟随法·虚拟结构法·行为法 · 队形定义（一字/三角/菱形）

领航-跟随法实现

领航者路径规划 · 跟随者距离/角度保持 · PID控制器

虚拟结构法实现

虚拟中心点 · 相对位置计算 · 一致性协议

虚拟结构一致性

行为法编队控制

基于行为(避障/队形/追踪)优先级仲裁 · 模糊逻辑

行为法模糊

路径规划基础

全局规划(A*·Dijkstra) · 局部规划(DWA·TEB) · 多机器人应用

多机器人避障策略

优先级避障 · 速度障碍法(VO) · 互惠速度障碍法(RVO)仿真

任务分配与调度

匈牙利算法 · 市场机制(拍卖) · 多机器人任务队列

多机器人地图融合 · 特征地图拼接 · 分布式SLAM(D2SLAM)

多机器人协同探索

前沿探索 · 信息增益计算 · 分区/协同边界探索

编队切换与重构

队形动态切换(一字变三角) · 障碍物重构 · 平滑过渡

通信约束下的协同控制

延迟/丢包影响 · 事件触发控制 · 一致性鲁棒性

多机器人协同搬运

物体抓取与协同搬运 · 力/位混合控制 · 抬箱子仿真

无人机编队控制

四旋翼模型仿真 · 高度保持与编队 · PX4 SITL协同

无人机编队

异构机器人协同

AGV+UAV协同 · 异构通信适配 · 任务互补

强化学习在多机器人中的应用

MADDPG · 集中训练分布式执行(CTDE) · 仿真训练环境

强化学习MADDPG

仿真调试与性能分析

rqt/plotjuggler可视化 · ros2 bag录制回放 · 性能瓶颈

多机器人仿真测试框架

pytest自动化测试 · 场景随机化 · 回归测试

从仿真到实机迁移

仿真vs实机差异(噪声/延迟) · Sim2Real · 硬件在环(HIL)

项目实战：多机器人仓储物流

需求分析 · 系统架构 · 订单分配/路径规划/协同搬运

项目实战：多机器人编队表演

队形设计(动态图案) · 灯光同步 · 音乐节拍协同

课程总结与前沿展望

群体智能·云机器人 · 学习资源推荐 · 开源项目介绍