第1章
Gazebo与ROS2双雄会
Gazebo仿真环境搭建、ROS2 Humble安装、两者通信机制初探。
环境通信
第2章
我的第一个仿真世界
创建空白世界、添加静态物体、认识SDF文件格式。
SDF世界
第3章
让机器人动起来
URDF模型导入、配置差速驱动插件、使用键盘控制小车。
URDF键盘控制
第4章
传感器仿真实战
激光雷达(LiDAR)配置、IMU传感器添加、摄像头仿真与图像获取。
LiDARIMU摄像头
第5章
ROS2控制节点编写
订阅传感器话题、发布速度指令、实现简单的避障逻辑。
节点避障
第6章
多机器人协同仿真
在同一个世界中启动多个机器人、配置独立命名空间、话题重映射。
多机器人命名空间
第7章
Gazebo插件开发入门
编写自定义ModelPlugin、控制关节运动、实现抓取动作。
插件抓取
第8章
物理参数调优
摩擦系数、碰撞属性、惯性矩阵对仿真真实度的影响。
物理调优
第9章
仿真时间与实时因子
理解仿真时钟、控制仿真速度、处理时间同步问题。
时间实时
第10章
动态环境构建
使用SDF建模复杂地形、添加移动障碍物、创建动态光照。
动态地形
第11章
ROS2 Action在仿真中的应用
导航目标点发送、机械臂抓取动作、长时间任务管理。
Action机械臂
第12章
Gazebo与Rviz2可视化联调
在Rviz2中显示仿真数据、配置TF树、调试传感器数据。
Rviz2TF
第13章
仿真日志与回放
录制仿真数据包(rosbag)、分析传感器数据、回放测试场景。
rosbag回放
第14章
GPU加速与性能优化
启用GPU Ray、降低物理引擎负载、多线程仿真配置。
GPU优化
第15章
自定义传感器模型
编写SensorPlugin、模拟超声波传感器、生成自定义点云数据。
传感器点云
第16章
仿真中的坐标系管理
理解link与joint坐标系、配置TF广播、解决坐标变换问题。
坐标系TF
第17章
Gazebo与Navigation2集成
配置导航所需传感器、发布里程计数据、实现自主导航仿真。
导航Nav2
第18章
机械臂仿真与控制
导入机械臂URDF、配置MoveIt2、实现运动规划与避障。
机械臂MoveIt2
第19章
无人机仿真入门
搭建四旋翼模型、配置旋翼空气动力学插件、实现悬停控制。
无人机悬停
第20章
水下机器人仿真
配置流体动力学插件、模拟浮力与阻力、实现水下航行控制。
水下流体
第21章
仿真中的通信延迟模拟
配置网络延迟插件、测试控制系统的鲁棒性、分析延迟影响。
延迟鲁棒性
第22章
Gazebo与外部程序联调
通过ROS2 Service控制仿真、使用Python脚本批量测试、CI/CD集成。
ServiceCI/CD
第23章
仿真场景自动化测试
编写测试脚本、自动重置仿真状态、验证机器人行为。
自动化测试
第24章
仿真中的故障注入
模拟传感器失效、关节卡死、通信中断等异常场景。
故障鲁棒性
第25章
多传感器融合仿真
配置激光雷达+摄像头+IMU组合、生成标定数据、测试融合算法。
融合标定
第26章
仿真中的地形交互
配置履带机器人、模拟软土地形、测试通过性。
地形履带
第27章
Gazebo与深度学习联调
从仿真中采集训练数据、配置数据标注工具、实现Sim-to-Real迁移。
深度学习Sim2Real
第28章
分布式仿真
多机协同仿真配置、共享仿真状态、实现大规模集群仿真。
分布式集群
第29章
仿真性能监控与分析
使用Gazebo Profiler、分析仿真瓶颈、优化仿真配置。
性能Profiler
第30章
综合实战：仓储物流仿真
搭建完整仓储物流仿真场景、配置多机器人调度系统、完成物料搬运任务。
综合调度