01
Gazebo仿真环境搭建
安装Gazebo、ROS与Gazebo的接口配置、验证仿真环境是否正常。
环境安装
02
机械臂URDF模型导入
编写URDF文件、在Gazebo中加载机械臂、检查模型是否完整。
URDF模型
03
关节控制器配置
配置ros_control、编写关节控制器YAML文件、启动控制器并测试。
ros_controlYAML
04
PID参数初调
理解P/I/D三个参数的作用、设置初始PID值、观察关节响应曲线。
PID响应
05
抓取物体模型创建
使用SDF格式创建简单物体、设置物体物理属性、调整摩擦系数。
SDF摩擦
06
碰撞检测参数调优
调整碰撞网格精度、设置接触刚度与阻尼、避免穿透与弹飞。
碰撞刚度
07
抓取姿态规划
正逆运动学基础、在MoveIt中设置抓取姿态、验证可达空间。
MoveIt运动学
08
夹爪控制参数
设置夹爪最大力与速度、调整夹爪开合位置、测试抓取力度。
夹爪力控
09
重力补偿调参
估算负载重量、设置重力补偿系数、观察静态保持效果。
重力补偿
10
仿真步长与实时性
调整max_step_size与real_time_factor、平衡精度与速度。
步长实时
11
摩擦力与打滑处理
设置库伦摩擦模型、调整静摩擦与动摩擦系数、防止物体滑落。
摩擦打滑
12
关节限位与安全保护
设置软限位与硬限位、配置安全控制器、防止关节超程。
限位安全
13
传感器噪声模拟
添加IMU与力传感器噪声模型、测试滤波效果、提高鲁棒性。
噪声滤波
14
多物体堆叠抓取
设置物体堆叠场景、调整接触参数、避免堆叠倒塌。
堆叠接触
15
动态环境干扰测试
添加移动障碍物、调整碰撞检测频率、验证避障能力。
动态避障
16
抓取失败分析与日志
启用Gazebo日志、分析仿真回放、定位参数问题。
日志回放
17
控制器切换与混合控制
位置控制与力控制切换、设置混合控制模式、测试过渡平滑性。
混合控制切换
18
仿真加速与资源优化
减少不必要的传感器、调整渲染频率、使用无头模式。
优化无头
19
外部力扰动测试
使用Gazebo插件施加外力、调整抗扰动参数、验证稳定性。
扰动插件
20
多机械臂协同抓取
配置多机器人命名空间、协调控制策略、避免碰撞。
协同命名空间
21
视觉伺服抓取
集成虚拟相机、调整图像传输参数、实现视觉引导抓取。
视觉相机
22
抓取成功率量化评估
定义成功标准、编写自动化测试脚本、统计成功率。
评估脚本
23
参数批量搜索与优化
使用ROS参数动态调优、编写调参脚本、记录最佳参数组合。
批量调优
24
仿真与实物差异分析
对比仿真与实物响应、调整摩擦与阻尼参数、缩小差距。
差异标定
25
复杂形状物体抓取
设置非规则碰撞模型、调整抓取点、测试稳定性。
复杂形状碰撞
26
柔性物体抓取模拟
使用柔性体插件、调整刚度与阻尼、模拟变形抓取。
柔性变形
27
水下/特殊环境仿真
设置流体阻力、调整浮力参数、测试水下抓取。
水下浮力
28
Gazebo插件开发基础
编写自定义插件、控制关节与传感器、扩展仿真功能。
插件开发
29
仿真数据记录与分析
使用rosbag记录数据、分析关节轨迹与力曲线、优化参数。
rosbag分析
30
综合项目实战
搭建完整抓取场景、调优所有参数、实现稳定抓取并展示。
实战综合