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Nav2导航框架在Gazebo中的部署实战

📚 共计 30 章节

Nav2与Gazebo概述

Nav2框架简介 · Gazebo仿真环境简介 · 两者结合的意义与优势

ROS2 Humble安装 · Gazebo Fortress安装 · Nav2源码编译与安装

创建机器人模型

使用URDF/SDF描述机器人 · 添加差速驱动插件 · 添加激光雷达传感器

Gazebo仿真世界构建

创建简单障碍物世界 · 创建室内走廊世界 · 创建复杂工厂世界

Nav2核心配置

全局规划器配置 · 局部规划器配置 · 代价地图配置

TF树与坐标变换

机器人坐标变换原理 · 发布odom到base_link的TF · 发布base_link到laser的TF

传感器数据接入

激光雷达数据发布 · 里程计数据发布 · IMU数据融合

传感器数据

全局路径规划

NavFn规划器原理 · A*算法在Nav2中的应用 · 全局路径可视化

局部路径规划

DWA算法原理 · Regulated Pure Pursuit算法 · 动态窗口避障

代价地图详解

静态层 · 障碍物层 · 膨胀层 · 代价地图参数调优

代价地图调优

行为树与状态机

Nav2行为树结构 · 自定义行为树节点 · 状态机切换逻辑

行为树状态机

自适应蒙特卡洛定位原理 · 粒子滤波器配置 · 定位精度调优

生命周期节点管理

Nav2生命周期节点 · 节点状态转换 · 系统启动与关闭流程

生命周期管理

Nav2启动文件编写

launch文件结构 · 参数加载机制 · 多节点启动配置

RViz2可视化调试

Nav2插件加载 · 路径与代价地图可视化 · 诊断信息查看

可视化调试

简单导航任务

设置导航目标点 · 机器人自主导航到目标 · 任务状态监控

多点导航与任务链

连续导航多个目标点 · 任务链执行逻辑 · 失败重试机制

多点任务链

动态障碍物避障

动态障碍物检测 · 局部路径重规划 · 避障参数调优

导航性能优化

路径平滑度优化 · 计算资源优化 · 实时性调优

多机器人导航

多机器人坐标系统 · 协同导航策略 · 碰撞避免

导航与机械臂协同

移动底盘与机械臂联合控制 · 抓取导航一体化

机械臂协同

自定义规划器开发

插件化开发接口 · 自定义全局规划器 · 自定义局部规划器

导航日志与诊断

日志级别设置 · 诊断消息发布 · 故障排查方法

仿真时间与真实时间

仿真时间同步 · 加速仿真 · 硬件在环测试

导航安全性设计

安全停止机制 · 紧急避障 · 限速与限界

地图构建与导航结合

SLAM建图 · 保存与加载地图 · 导航地图更新

室内场景综合实战

办公室导航 · 仓库导航 · 医院导航场景

室外场景综合实战

园区导航 · 校园导航 · 越野地形导航

Nav2参数调优工具

动态参数配置 · 参数优化脚本 · 性能分析工具

项目总结与展望

Nav2最佳实践总结 · 未来发展趋势 · 学习资源推荐