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Gazebo仿真从入门到避障调参实战

📚 共计 30 章节

什么是Gazebo？为什么选择Gazebo？Gazebo与ROS的关系。

Ubuntu系统安装、ROS Noetic安装、Gazebo 11安装与验证。

Gazebo界面详解

主窗口、场景视图、工具栏、模型库、世界面板。

第一个仿真世界

启动Gazebo、加载空世界、添加静态物体（地面、墙壁）。

模型操作基础

插入模型、选择、移动、旋转、缩放、删除模型。

传感器仿真入门

添加摄像头、激光雷达（Lidar）、IMU传感器。

SDF模型格式

SDF文件结构、<model>标签、<link>与<joint>定义。

从零搭建机器人模型

编写一个简单的两轮差分驱动小车SDF。

URDF模型导入

URDF与SDF的区别、使用robot_state_publisher导入URDF。

控制器与插件

Gazebo插件机制、libgazebo_ros_diff_drive插件配置。

ROS与Gazebo通信

/cmd_vel控制移动、/odom获取里程计、/scan获取激光数据。

编写第一个控制节点

Python脚本发布/cmd_vel让小车动起来。

launch文件启动

编写.launch文件一键启动仿真环境与节点。

launch自动化

仿真时间与真实时间

/clock话题、仿真加速/减速、实时因子。

复杂环境构建

使用Building Editor创建室内环境、添加家具模型。

动态物体仿真

添加其他机器人、行人模型、动态障碍物。

动态障碍物

物理引擎调参

<physics>标签、摩擦系数、恢复系数、最大步长。

激光雷达原理

波束模型、似然场模型、噪声参数配置。

避障算法基础

Bug算法、势场法、动态窗口法（DWA）原理。

ROS导航栈入门

move_base、amcl、costmap_2d。

配置代价地图

全局代价地图与局部代价地图参数详解。

代价地图参数

配置全局规划器

A*与Dijkstra算法选择、路径规划参数调优。

配置局部规划器

DWA参数（最大速度、加速度、预测时间）调优。

AMCL定位调参

最小粒子数、更新频率、激光模型参数。

避障实战一

在简单迷宫环境中让机器人自主导航到目标点。

避障实战二

在动态障碍物环境中测试避障鲁棒性。

动态鲁棒性

性能监控与调试

使用rqt_graph、rqt_plot、rviz可视化调试。

常见问题与避坑

模型穿模、定位丢失、规划失败、仿真卡顿。

多机器人仿真、GPU加速、与MoveIt2集成。

进阶多机器人

课程总结与项目实战

搭建一个完整的仓库巡检避障仿真系统。