第1章
Nav2概述与环境搭建
ROS2 Humble安装 · Nav2源码编译 · Turtlebot3仿真环境搭建
环境仿真
第2章
地图基础与SLAM算法选型
栅格地图原理 · Gmapping vs Cartographer · SLAM Toolbox介绍
SLAM选型
第3章
SLAM Toolbox在线建图
启动SLAM Toolbox · 遥控器建图 · 保存PGM/YAML
建图工具
第4章
地图文件深度解析
PGM文件结构 · YAML参数详解 · 坐标系与原点设置
格式坐标
第5章
地图预处理与优化
OpenCV图像处理 · 裁剪旋转 · 去除噪点与孤立点
优化OpenCV
第6章
Nav2核心组件解析
行为树架构 · 规划器/控制器 · 恢复行为
架构核心
第7章
全局路径规划
NavFn/Smac Planner · A*与Dijkstra · 代价地图配置
规划算法
第8章
局部路径规划
DWA与TEB算法 · 动态窗口法 · 速度/加速度约束
局部控制
第9章
代价地图配置
全局/局部代价地图 · 膨胀层 · 障碍物层
Costmap配置
第10章
行为树详解
BT Navigator架构 · 自定义行为节点 · XML编写
行为树XML
第11章
Nav2参数配置
Planner/Controller/Behavior Server参数
参数调优
第12章
AMCL定位原理
自适应蒙特卡洛 · 粒子滤波 · 初始位姿设置
定位滤波
第13章
生命周期节点管理
状态机 · Nav2启动顺序 · 节点状态转换
生命周期管理
第14章
多机器人导航
地图共享 · 协同避障 · 命名空间隔离
多机协同
第15章
动态障碍物避障
Costmap Layer更新 · 障碍物跟踪 · 速度调整
避障动态
第16章
导航性能调优
路径平滑度 · 资源占用 · 实时性调优
性能优化
第17章
自定义规划器开发
继承Planner接口 · 自定义算法 · 插件注册
开发插件
第18章
自定义控制器开发
继承Controller接口 · 控制算法 · 注册插件
控制自定义
第19章
自定义行为树节点
Python/C++节点 · 参数配置 · 集成行为树
行为树编程
第20章
Nav2与感知系统集成
激光雷达 · 深度相机 · 多传感器融合
感知融合
第21章
导航重规划机制
全局/局部重规划 · 触发条件配置
重规划动态
第22章
恢复行为详解
旋转/后退恢复 · 清除代价地图 · 自定义恢复
恢复容错
第23章
导航状态监控
监控话题 · 导航反馈 · 状态可视化
监控可视化
第24章
Nav2与MoveIt2集成
机械臂与底盘协同 · 抓取导航一体化
机械臂集成
第25章
室内导航实战
走廊导航 · 房间遍历 · 门通过策略
室内实战
第26章
室外导航实战
GPS融合 · 越野代价地图 · 大范围规划
室外GPS
第27章
导航仿真测试
Gazebo仿真 · 多场景测试 · 性能评估
仿真测试
第28章
Nav2调试与日志分析
日志级别 · RQT可视化 · 常见错误排查
调试日志
第29章
Nav2性能优化
多线程 · GPU加速 · 内存管理优化
性能加速
第30章
项目实战：完整导航系统
从建图到自主导航 · 部署与维护
项目全栈