01
Gazebo与ROS2环境搭建
Gazebo简介 · ROS2 Humble安装 · 接口配置 · 第一个仿真世界
环境入门
02
机器人模型URDF基础
URDF语法 · link与joint定义 · 在Gazebo中加载机器人模型
建模URDF
03
传感器仿真
激光雷达(LiDAR)仿真配置 · 深度相机仿真 · IMU仿真
传感器LiDAR
04
机器人运动控制接口
ROS2 Twist消息 · 差速轮运动学模型 · 发布速度指令控制移动
控制Twist
05
Gazebo仿真环境构建
Building Editor使用 · 导入自定义3D模型 · 添加静态与动态障碍物
环境建模
06
传感器数据处理
激光雷达数据读取与可视化 · 点云数据滤波 · 代价地图构建
感知滤波
07
避障算法基础
Bug算法原理 · Bug0/Bug1/Bug2实现 · 在Gazebo中验证
避障Bug
08
势场法避障
人工势场法原理 · 引力与斥力计算 · 局部极小值问题与改进
势场法APF
09
动态窗口法(DWA)
DWA原理 · 速度采样空间 · 轨迹评价函数 · Gazebo仿真实现
DWA局部规划
10
全局路径规划
A*算法原理 · Dijkstra算法 · ROS2 Nav2全局规划器配置
全局A*
11
局部路径规划
TEB算法原理 · MPC控制 · 动态障碍物避让
TEBMPC
12
ROS2 Navigation2框架
Nav2架构 · 行为树导航 · 生命周期节点管理
Nav2框架
13
SLAM与建图
GMapping算法 · Cartographer配置 · 在Gazebo中建图
SLAM建图
14
AMCL定位
自适应蒙特卡洛定位原理 · 粒子滤波 · 在已知地图中定位
定位AMCL
15
多传感器融合避障
激光雷达+相机融合 · 扩展卡尔曼滤波(EKF) · 提高避障鲁棒性
融合EKF
16
深度强化学习避障
DQL算法 · PPO算法 · 在Gazebo中训练避障策略
强化学习PPO
17
ROS2控制框架
ros2_control架构 · 硬件接口 · 控制器管理器配置
控制ros2_control
18
PID运动控制
位置PID与速度PID · 参数整定方法 · 在Gazebo中调参
PID整定
19
轨迹跟踪控制
Pure Pursuit算法 · Stanley算法 · 路径跟踪仿真
跟踪PurePursuit
20
阿克曼转向车辆控制
阿克曼几何模型 · 转向控制 · 在Gazebo中仿真阿克曼车
阿克曼转向
21
四轮全向移动控制
全向轮运动学 · 麦克纳姆轮控制 · Gazebo仿真实现
全向轮麦克纳姆
22
四旋翼无人机控制
无人机动力学模型 · PX4与Gazebo联合仿真 · 悬停与轨迹飞行
无人机PX4
23
多机器人协同避障
多机器人编队控制 · 一致性算法 · 协同避障策略
多机器人编队
24
动态障碍物预测
恒定速度模型 · 卡尔曼滤波预测 · 交互多模型(IMM)
预测卡尔曼
25
社会力模型避障
社会力模型原理 · 行人避让 · 人机共融环境仿真
社会力行人
26
ROS2仿真时间管理
仿真时钟 · 时间同步 · 加速/减速仿真
时间仿真
27
Gazebo插件开发
自定义传感器插件 · 模型插件 · 世界插件
插件开发
28
仿真性能优化
多线程仿真 · 降低物理引擎负载 · GPU加速
性能优化
29
真实机器人迁移
从仿真到实车 · 硬件在环测试 · 参数迁移技巧
迁移实车
30
综合项目实战
搭建复杂仓库环境 · 多障碍物避障导航 · 性能评估与优化
实战综合