01
课程导论与仿真环境搭建
机械臂抓取技术概述 · Gazebo与ROS2环境安装 · MoveIt2框架介绍
环境入门
02
ROS2基础与工作空间配置
节点·话题·服务·动作 · 创建工作空间与功能包 · 发布-订阅节点
ROS2通信
03
URDF与机器人建模
URDF文件结构详解 · SolidWorks导出URDF · Rviz可视化
建模URDF
04
XACRO优化与宏定义
XACRO语法基础 · 宏简化URDF · 参数化建模与条件语句
XACRO宏
05
Gazebo仿真环境配置
世界文件创建 · RGB-D/力传感器 · 机器人控制器
Gazebo传感器
06
MoveIt2配置助手
Setup Assistant · SRDF文件 · 规划组与碰撞矩阵
MoveIt2配置
07
运动学基础与正逆解
FK原理 · IK求解 · KDL与TRAC-IK调用
运动学IK
08
关节空间轨迹规划
梯形/S型速度规划 · JointTrajectoryController
轨迹关节
09
笛卡尔空间轨迹规划
直线/圆弧插补 · MoveIt2 CartesianPath API
笛卡尔插补
10
碰撞检测与避障
FCL碰撞库 · 允许碰撞矩阵 · 自碰撞与场景碰撞
碰撞FCL
11
OMPL运动规划库
RRT·RRT*·PRM · MoveIt2中配置OMPL
OMPLRRT
12
STOMP与CHOMP规划器
STOMP优化 · CHOMP梯度下降 · 对比测试
STOMPCHOMP
13
Pilz工业运动规划器
PILZ特点 · PTP/LIN命令 · 安全限位
工业Pilz
14
抓取规划基础
抓取姿态计算 · GraspIt!集成 · 候选抓取点
抓取GraspIt
15
点云处理与物体识别
PCL滤波 · 欧几里得聚类 · 位姿估计
点云PCL
16
视觉伺服与手眼标定
Eye-in-Hand/Eye-to-Hand · 视觉引导抓取
标定视觉
17
力控与柔顺控制
力/位混合控制 · 阻抗控制 · Gazebo力传感器
力控阻抗
18
抓取执行与动作控制
ROS2 Action · 抓取动作服务器/客户端
Action执行
19
场景感知与动态规划
OctoMap动态地图 · 感知-规划-执行闭环 · 动态障碍物
感知动态
20
多机械臂协同规划
多臂碰撞避免 · 任务分配 · 集中/分布式规划
协同多臂
21
移动操作臂（Mobile Manipulator）
移动底盘+机械臂 · MoveIt2与Nav2集成
移动Nav2
22
深度学习抓取
GraspNet模型 · ROS2部署 · 仿真验证
深度学习GraspNet
23
仿真加速与并行测试
Gazebo无头模式 · 多机器人并行 · CI/CD集成
加速CI/CD
24
真实机器人部署
仿真到实物迁移 · 硬件接口 · 安全调试
部署实物
25
性能调优与故障排查
规划失败分析 · 日志可视化 · FAQ
调优调试
26
综合项目一：单臂静态抓取
完整抓取场景 · 感知到抓取闭环 · 性能评估
项目静态
27
综合项目二：动态传送带抓取
传送带速度估计 · 动态跟踪 · 实时规划
传送带动态
28
综合项目三：仓库拣选系统
多目标识别 · 路径优化 · 多机器人调度
仓库拣选
29
综合项目四：人机协作装配
安全距离监控 · 协作任务 · 力控装配
协作装配
30
课程总结与前沿展望
技术瓶颈 · 具身智能/大模型 · 学习资源
总结前沿