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避障场景决策算法精讲

📚 共计 30 章节

避障算法概述

从传感器到决策的完整链路，为什么需要决策算法？

传感器决策链路

坐标系与空间建模

世界坐标系、机器人坐标系、障碍物表示方法。

坐标变换障碍物表示

传感器数据处理

激光雷达点云滤波、聚类与特征提取。

代价地图构建

静态地图、动态地图、膨胀层与成本函数。

代价地图膨胀层

全局路径规划

Dijkstra与A*算法原理及实现。

局部路径规划

DWA算法原理与参数调优。

DWA参数调优

时间弹性带算法原理与实现。

MPC在避障中的应用

模型预测控制基础与避障约束。

MPC约束优化

行为决策框架

有限状态机（FSM）在避障中的应用。

基于学习的决策

强化学习与模仿学习入门。

强化学习模仿学习

动态窗口法（DWA）实战

从零实现一个DWA规划器。

DWA实战规划器

在栅格地图上实现A*路径搜索。

A*实战栅格地图

适用于非完整约束机器人的路径规划。

混合A*非完整约束

速度障碍法（VO）

动态障碍物避碰原理。

最优互惠避碰（ORCA）

多机器人协同避障。

ORCA多机器人

社会力模型

模拟人群避障行为。

社会力人群模拟

基于势场法的避障

人工势场法原理与局部极小问题。

势场法局部极小

安全走廊法

凸优化在避障中的应用。

凸优化安全走廊

基于卡尔曼滤波与LSTM的障碍物轨迹预测。

卡尔曼滤波LSTM

不确定性处理

概率占位网格与POMDP简介。

概率网格POMDP

多传感器融合

IMU+里程计+激光雷达的融合定位。

传感器融合定位

避障系统架构

ROS2导航栈架构解析。

仿真环境搭建

Gazebo+RViz避障仿真实战。

从仿真到实车的避障算法迁移。

避障算法评估指标

成功率、路径长度、平滑度、计算耗时。

常见避障失败案例分析

死锁、震荡、碰撞原因与对策。

极限工况下的避障策略。

高速极限工况

多机器人避障

分布式与集中式协调策略。

分布式集中式

避障算法前沿

端到端学习与神经符号系统。

端到端神经符号

课程总结与项目实战

搭建一个完整的避障系统。

项目实战完整系统