第01章
Gazebo与ROS2环境搭建
安装Gazebo与ROS2 Humble · 配置工作环境 · 验证安装 · 第一个仿真世界
环境入门
第02章
机器人模型URDF入门
URDF语法基础 · link与joint定义 · 在Gazebo中加载你的第一个机器人
URDF建模
第03章
传感器仿真基础
激光雷达(LiDAR)仿真配置 · IMU仿真配置 · 相机仿真配置
传感器LiDAR
第04章
Gazebo世界构建
使用Building Editor创建静态地图 · 导入外部3D模型 · 保存与加载世界
建图世界
第05章
ROS2控制接口
发布/订阅模型在仿真中的应用 · 服务与动作在导航中的角色
ROS2通信
第06章
机器人状态发布
robot_state_publisher与joint_state_publisher配置 · 在Rviz2中可视化仿真机器人
状态Rviz2
第07章
TF坐标变换基础
TF树的概念 · 在仿真中发布静态与动态变换 · 使用tf2_echo调试
TF坐标
第08章
代价地图入门
全局代价地图与局部代价地图原理 · 配置参数详解 · 在仿真中可视化代价地图
代价地图Nav2
第09章
全局路径规划算法
Dijkstra算法原理与实现 · A*算法原理与实现 · 在Nav2中配置全局规划器
全局规划A*
第10章
局部路径规划算法
动态窗口法(DWA)原理 · TEB算法原理 · 在Nav2中配置局部规划器
局部规划DWA
第11章
Nav2导航框架安装与配置
Nav2整体架构 · 行为树(BT)导航 · 配置文件详解
Nav2行为树
第12章
AMCL定位原理
自适应蒙特卡洛定位 · 粒子滤波基础 · 在仿真中调试AMCL参数
定位AMCL
第13章
SLAM建图实战
使用SLAM Toolbox在Gazebo中构建地图 · 保存与加载地图
SLAM建图
第14章
路径规划参数调优
全局规划器参数调优 · 局部规划器参数调优 · 常见问题排查
调优参数
第15章
多机器人导航基础
多机器人坐标系管理 · 多机器人导航栈配置 · 碰撞避免策略
多机器人编队
第16章
动态障碍物避障
Costmap层的动态障碍物处理 · 预测性避障 · 仿真测试
避障动态
第17章
路径平滑与优化
路径插值方法 · Minimum Snap轨迹优化 · 在仿真中验证平滑效果
平滑优化
第18章
仿真时间与真实时间
仿真时钟(/clock)机制 · 时间同步问题 · 加速仿真技巧
时间仿真
第19章
自定义规划器开发
继承nav2_core::GlobalPlanner接口 · 编写简单全局规划器 · 在Nav2中注册
开发自定义
第20章
行为树导航进阶
自定义BT节点 · 复杂导航行为设计 · 故障恢复机制
行为树进阶
第21章
仿真性能优化
降低仿真负载技巧 · 多进程与多线程配置 · GPU加速选项
性能优化
第22章
真实机器人迁移
从仿真到实车的参数调整 · 传感器噪声建模 · 硬件接口适配
迁移实车
第23章
仓库环境导航实战
搭建仓库仿真场景 · 货架识别与停靠 · 路径规划策略
仓库实战
第24章
家庭服务机器人导航
搭建家庭仿真环境 · 动态门与家具避让 · 多楼层导航思路
家庭服务
第25章
室外环境导航
搭建户外仿真场景 · GPS与里程计融合 · 越野路径规划
室外GPS
第26章
编队导航控制
领航-跟随编队算法 · 一致性控制 · 在Gazebo中仿真多机器人编队
编队控制
第27章
强化学习路径规划
在Gazebo中搭建强化学习环境 · PPO算法训练导航策略 · 仿真部署
强化学习PPO
第28章
路径规划评估指标
路径长度 · 平滑度 · 计算时间 · 成功率 · 在仿真中自动化评估
评估指标
第29章
故障诊断与调试
常见Gazebo崩溃问题 · 导航失败原因分析 · 日志分析与可视化调试
调试故障
第30章
综合项目：自主巡检机器人
需求分析 · 系统设计 · 仿真实现 · 性能评估与展示
项目巡检