01
课程导论与系统概览
机械臂+AGV协同场景 · ROS2/MoveIt2/Nav2 技术栈 · 学习路径
概览协同
02
ROS2基础与环境搭建
Humble安装 · 工作空间 · 节点/话题/服务/动作通信
ROS2环境
03
URDF与机器人建模
URDF描述机械臂&AGV · xacro宏 · Rviz2可视化
URDF建模
04
MoveIt2基础与机械臂控制
MoveIt2配置 · KDL/TRAC-IK · 规划组与碰撞检测
MoveIt2运动学
05
Nav2基础与AGV导航
Nav2安装 · SLAM Toolbox/Cartographer · 全局/局部规划
Nav2SLAM
06
TF坐标变换
TF树原理 · 静态/动态TF · 机械臂与AGV TF集成
TF坐标
07
传感器集成与感知
LiDAR驱动 · RGB-D点云 · 传感器融合基础
感知LiDAR
08
机械臂抓取规划
抓取姿态 · MoveIt2 Pick & Place · 物体检测与位姿估计
抓取规划
09
AGV自主导航
AMCL定位 · 行为树导航 · 动态避障与重规划
导航AMCL
10
协同任务调度框架
SMACH/SMACC状态机 · 动作服务器/客户端 · 多机器人协调
调度状态机
11
系统通信中间件
自定义消息/服务 · QoS配置 · DDS多机通信
中间件DDS
12
机械臂与AGV坐标对齐
手眼标定(Eye-in-hand/to-hand) · 基座标系转换
标定坐标
13
协同抓取实战（一）
AGV导航至目标点 · 机械臂从AGV取物
实战抓取
14
协同抓取实战（二）
机械臂放置物体到AGV货架 · AGV导航至卸货点
实战放置
15
协同抓取实战（三）
完整闭环测试 · 异常处理(抓取失败/导航偏离)
闭环异常
16
仿真环境搭建
Gazebo仿真世界 · 机器人模型导入 · 传感器仿真
Gazebo仿真
17
仿真中的协同测试
Gazebo完整协同流程 · 性能调优
仿真测试
18
真实机器人硬件集成
电机驱动/舵机控制 · Jetson/STM32通信
硬件嵌入式
19
系统状态监控与可视化
Rviz2监控 · Rosbridge/Websocket · 日志系统
监控可视化
20
性能优化与调试
RT内核实时性 · 计算资源分配 · 网络延迟处理
优化实时
21
安全机制与故障恢复
急停逻辑 · 碰撞检测与回退 · 看门狗定时器
安全故障
22
多机械臂与多AGV协同
编队导航 · 拍卖/匈牙利算法 · 资源冲突解决
多机调度
23
基于视觉的伺服控制
视觉伺服原理 · AprilTag跟踪 · 动态抓取
视觉伺服
24
深度学习在协同中的应用
YOLO目标检测 · GraspNet抓取点 · 语义导航
深度学习YOLO
25
系统集成测试方法论
GTest单元测试 · ROS2 Launch Testing · CI持续集成
测试CI
26
项目实战：仓储物流场景
需求分析 · 系统设计 · 分步实现与演示
仓储实战
27
项目实战：智能制造产线
上下料协同 · 工位运输 · MES系统对接
产线MES
28
巡检与操作机器人
自主巡检 · 异常检测 · 机械臂操作开关/阀门
巡检操作
29
课程总结与进阶方向
常见问题复盘 · 社区资源 · 与开源项目推荐
总结进阶
30
综合考核与答辩
项目展示 · 代码评审 · 问题答辩
考核答辩