01
课程导论与环境准备
ROS2 Humble安装 · Gazebo Fortress · MoveIt2源码编译 · 工作空间配置与验证
环境基础
02
URDF机器人建模基础
link与joint定义 · 坐标系与惯性参数 · 可视化检查URDF模型
URDF建模
03
XACRO优化建模
宏定义 · 数学表达式 · 文件包含 · 参数化设计
XACRO高效
04
Gazebo仿真环境搭建
创建.world文件 · 添加光照与地面 · 导入静态物体
Gazebo场景
05
ROS2-Gazebo桥接
ros2_gazebo包 · 话题映射 · 时钟同步 · spawn_entity.py用法
桥接同步
06
MoveIt2核心概念
规划组 · 规划场景 · 运动学插件 · 规划器插件
MoveIt2核心
07
配置MoveIt2助手
Setup Assistant使用 · 生成SRDF · 定义碰撞矩阵
助手配置
08
MoveIt2与Gazebo联合启动
launch文件编写 · 控制器管理器配置 · 仿真时间同步
联合启动
09
ROS2控制器框架
ros2_control概念 · 硬件接口类型 · 控制器类型 (JointTrajectoryController等)
控制框架
10
编写硬件接口插件
自定义硬件接口 · 读写关节状态 · 发送命令
插件硬件
11
配置控制器YAML
关节状态控制器 · 关节轨迹控制器 · 参数配置详解
YAML参数
12
MoveIt2规划器配置
OMPL参数调优 · 规划时间限制 · 路径平滑度设置
规划器OMPL
13
运动学求解器配置
KDL与TRAC-IK对比 · 求解器参数 · 碰撞检测设置
IK求解
14
C++ MoveGroup接口
初始化MoveGroup · 设置目标位姿 · 执行规划与执行
C++MoveGroup
15
Python MoveGroup接口
导入moveit_commander · 设置关节目标 · 笛卡尔路径规划
PythonAPI
16
规划场景编程
添加/移除障碍物 · 碰撞对象 · 允许碰撞矩阵
场景障碍物
17
抓取与放置流程
定义抓取姿态 · 计算抓取姿态 · 执行放置
抓取放置
18
笛卡尔路径规划
计算路径点 · 插值方式 · 路径约束设置
笛卡尔路径
19
避障规划
动态障碍物处理 · 规划场景更新 · 重规划策略
避障动态
20
多机器人协同
多MoveGroup实例 · 命名空间隔离 · 协同规划
多机协同
21
仿真时间控制
使用仿真时钟 · 暂停/恢复仿真 · 步进仿真
时间仿真
22
传感器集成
添加虚拟相机 · 激光雷达 · 发布传感器数据
传感器集成
23
状态监控与可视化
RViz2配置 · 显示轨迹 · 显示规划场景
RViz可视化
24
日志与调试
ROS2日志级别 · rqt_console使用 · GDB调试节点
调试日志
25
性能优化
规划时间优化 · 碰撞检测加速 · 控制器频率调整
性能优化
26
常见问题排查
控制器未启动 · 规划失败 · 仿真不同步
排查故障
27
自定义规划器插件
继承planner_interface · 注册插件 · 测试新规划器
插件规划器
28
真实机器人迁移
从仿真到实机 · 硬件接口替换 · 安全策略
迁移实机
29
综合项目一：双臂协作装配仿真
双臂协同 · 装配流程 · 仿真验证
项目双臂
30
综合项目二：移动操作臂导航与抓取
Mobile Manipulator · 导航 · 抓取
项目移动操作