01
ROS2与Gazebo仿真联调实战：课程介绍、环境总览、Ubuntu系统安装、ROS2 Humble安装、Gazebo Ignition Fortress安装、验证安装。
从零搭建完整仿真环境，系统安装与验证一步到位
环境入门
02
ROS2核心概念：节点、话题、服务、动作、参数，以及它们之间的关系。
深入理解ROS2通信机制，夯实基础
概念通信
03
Gazebo仿真基础：世界文件、模型文件、SDF格式、传感器仿真。
掌握Gazebo核心文件格式与传感器模拟
GazeboSDF
04
ROS2与Gazebo桥接：ros_gz_bridge的安装与配置、话题映射、服务映射。
打通ROS2与Gazebo的双向数据通道
桥接通信
05
创建第一个仿真机器人：URDF模型编写、在Gazebo中加载机器人、使用ROS2控制。
从零构建机器人模型并实现仿真控制
URDF建模
06
机器人传感器仿真：激光雷达(LiDAR)、深度相机、IMU的配置与数据读取。
多传感器仿真配置与ROS2数据获取
传感器LiDAR
07
仿真中的里程计与坐标变换：odom、base_link、laser_frame的TF树配置。
构建完整的TF树，实现精准坐标变换
TF里程计
08
使用ros2_control控制机器人：硬件接口、控制器配置、PID参数整定。
掌握ros2_control框架与PID调试
控制PID
09
仿真环境搭建：创建自定义世界、添加静态障碍物、动态障碍物。
设计丰富的仿真场景，静态与动态障碍物
环境障碍物
10
编写仿真启动脚本：launch文件编写、参数化启动、多机器人启动。
高效管理仿真启动流程与多机器人系统
launch多机器人
11
仿真中的导航堆栈：Nav2安装与配置、地图构建、全局与局部路径规划。
集成Nav2实现自主导航与路径规划
导航Nav2
12
SLAM建图仿真：使用slam_toolbox在仿真环境中建图。
基于slam_toolbox的实时建图实战
SLAM建图
13
AMCL定位仿真：在已知地图中进行蒙特卡洛定位。
AMCL粒子滤波定位与仿真调优
定位AMCL
14
仿真中的机械臂控制：MoveIt2配置、运动规划、抓取仿真。
MoveIt2机械臂运动规划与抓取模拟
机械臂MoveIt2
15
多机器人仿真：配置多个机器人、协同控制、话题隔离。
多机器人系统搭建与命名空间隔离
多机器人协同
16
仿真时间与真实时间：仿真时钟、时间同步、加速/减速仿真。
掌握仿真时间控制与同步机制
时间同步
17
仿真数据记录与回放：ros2 bag的使用、数据可视化、离线分析。
使用ros2 bag录制与回放仿真数据
bag可视化
18
仿真中的感知算法：点云处理、目标检测、YOLO与仿真结合。
集成YOLO与点云处理，实现仿真感知
感知YOLO
19
仿真性能优化：降低计算负载、模型简化、GPU加速。
提升仿真效率，合理利用GPU加速
性能GPU
20
自定义传感器插件：编写Gazebo插件、发布自定义话题。
开发Gazebo插件扩展传感器功能
插件开发
21
仿真中的物理参数调优：摩擦系数、碰撞检测、重力设置。
精细调整物理引擎参数，提升真实感
物理调优
22
ROS2参数动态配置：在仿真中动态调整机器人参数。
运行时动态修改参数，灵活调试
参数动态配置
23
仿真中的行为树：BehaviorTree.CPP集成、任务规划、状态机。
行为树驱动复杂任务与状态切换
行为树任务规划
24
仿真与硬件在环(HIL)：将仿真输出到真实控制器、半实物仿真。
半实物仿真，连接真实控制器
HIL硬件
25
仿真中的通信延迟模拟：网络仿真、延迟注入、鲁棒性测试。
模拟网络延迟，测试系统鲁棒性
延迟鲁棒性
26
仿真测试框架：使用pytest进行仿真测试、自动化回归测试。
基于pytest的自动化仿真测试
测试pytest
27
仿真中的强化学习：Gym环境搭建、RL算法训练、策略部署。
搭建Gym仿真环境，训练强化学习策略
强化学习Gym
28
云端仿真：Docker容器化、AWS RoboMaker、分布式仿真。
容器化与云端分布式仿真方案
云端Docker
29
仿真故障排查：常见错误、日志分析、调试技巧。
系统总结仿真常见问题与调试方法
调试日志
30
综合实战项目：自主导航机器人从仿真到真机迁移全流程。
完整项目实战，仿真验证后迁移至真实机器人
实战迁移