01
课程导论与环境准备
Nav2概览、Gazebo仿真环境搭建、ROS2与Nav2安装验证。
环境入门
02
全局规划器参数调优
NavFn与Smac Planner核心参数解析、代价地图膨胀半径影响。
规划全局
03
局部规划器参数调优
DWB与MPPI控制器参数详解、速度与加速度限制调整。
局部控制
04
代价地图参数调优
全局与局部代价地图配置、障碍物层与膨胀层参数调整。
地图膨胀
05
行为树与恢复行为调优
Nav2行为树结构、Spin与Backup恢复行为参数设置。
行为树恢复
06
里程计与传感器融合
轮式里程计标定、IMU融合、EKF配置参数调优。
融合EKF
07
激光雷达参数调优
激光雷达数据预处理、最小/最大距离过滤、异常点剔除。
雷达过滤
08
速度与加速度极限调优
最大线速度、角速度、加速度参数对导航平滑度的影响。
速度平滑
09
路径规划超时与重试机制
规划超时时间、重试次数、路径有效性检查参数。
超时重试
10
足迹与机器人外形参数
机器人足迹定义、圆形与多边形足迹对避障的影响。
外形避障
11
动态障碍物避障参数
动态障碍物跟踪、预测时间窗口、避障灵敏度调优。
动态避障
12
导航目标容忍度参数
位置容忍度、角度容忍度、到达条件判定参数。
容忍度到达
13
路径跟踪精度调优
Lookahead距离、路径跟随误差容忍度参数。
跟踪精度
14
恢复行为触发条件
障碍物卡住检测、规划失败触发、无限循环保护参数。
恢复触发
15
多机器人导航参数
命名空间隔离、共享代价地图、协同避障参数。
多机协同
16
导航性能监控与日志
启用详细日志、性能指标采集、可视化调试工具。
监控日志
17
仿真时间与真实时间同步
Gazebo仿真时间设置、ROS2时间同步参数。
时间同步
18
地形与不平整地面导航
起伏地形代价地图、高度层参数、崎岖路径规划。
地形崎岖
19
狭窄通道导航调优
狭窄通道检测、膨胀半径动态调整、路径平滑参数。
狭窄平滑
20
高速导航参数调优
高速场景下的规划器与控制器参数调整策略。
高速策略
21
导航稳定性与震荡抑制
路径震荡检测、阻尼系数、速度平滑参数。
稳定抑制
22
多目标点导航与任务链
连续导航、任务队列、中间目标点参数设置。
任务链多目标
23
导航重规划触发条件
地图变化检测、路径偏离阈值、重规划频率参数。
重规划触发
24
传感器噪声与鲁棒性调优
模拟传感器噪声、滤波器参数、鲁棒性测试。
噪声鲁棒
25
导航参数热加载与动态调整
动态参数服务器、运行时参数修改、热加载实践。
热加载动态
26
性能基准测试与对比
不同参数组合的性能测试、基准测试脚本编写。
基准测试
27
常见问题与故障排除
导航失败常见原因、参数调优诊断流程、调试技巧。
故障诊断
28
高级调优：机器学习辅助
机器学习辅助参数优化、自动调参工具介绍。
ML自动
29
实战案例：室内环境导航
室内环境导航调优全流程。
室内实战
30
实战案例：室外环境导航
室外环境导航调优全流程。
室外实战