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Nav2地图构建从零上手

📚 共计 30 章节

什么是Nav2 · Nav2架构与核心组件 · ROS2与Nav2的关系 · 应用场景与选型分析

Ubuntu 22.04 + ROS2 Humble安装 · Nav2源码编译与二进制安装 · 工作空间配置与验证

地图的表示方式（占用网格） · 地图文件格式（pgm/yaml） · 地图坐标系与TF树

SLAM建图工具

使用SLAM Toolbox进行在线建图 · 保存地图 · 地图的加载与可视化

导航栈核心概念

全局规划器 · 局部规划器 · 代价地图 · 行为树（Behavior Tree）简介

全局规划器

NavFn · Smac Planner · Theta*规划器原理与配置 · A*与Dijkstra算法对比

局部规划器

DWA · TEB · MPC规划器原理 · 参数调优 · 避障与速度控制

全局代价地图与局部代价地图 · 膨胀层 · 障碍物层 · 静态地图层配置

行为树导航

行为树基础（BT.CPP） · Nav2行为树结构 · 自定义行为节点

行为树进阶

导航启动文件

Nav2 Bringup启动流程 · 参数文件结构 · 多机器人配置思路

里程计与定位

里程计数据源（轮式/IMU/视觉） · AMCL定位原理 · 粒子滤波调参

传感器集成

激光雷达驱动配置 · 深度相机与点云 · 里程计融合（robot_localization）

传感器融合

导航参数调优

速度与加速度限制 · 路径平滑度 · 规划超时 · 恢复行为配置

旋转恢复 · 后退恢复 · 自定义恢复策略 · 死锁检测与处理

多目标导航

Nav2 Waypoint Follower · 多点导航任务 · 任务队列管理

多目标任务

动态障碍物避障

Costmap Layer动态更新 · 预测与反应式避障 · Voxel Layer

导航性能优化

规划频率调整 · 代价图更新策略 · 多线程与实时性优化

仿真环境搭建

Gazebo仿真世界构建 · 机器人模型（URDF/SDF）配置 · 仿真与导航联调

真实机器人部署

硬件选型建议 · 嵌入式平台适配 · 传感器标定与时间同步

导航调试工具

Nav2命令行工具 · Rviz2可视化调试 · 日志分析与性能监控

自定义规划器

编写全局规划器插件 · 编写局部规划器插件 · 注册与加载机制

自定义代价图层

编写障碍物层插件 · 编写膨胀层插件 · 图层优先级与更新逻辑

行为树进阶

并行节点 · 装饰节点 · 自定义条件节点 · 树的状态监控

行为树进阶

导航安全机制

速度限制 · 紧急停止 · 安全区域检测 · 故障切换策略

多机器人导航

多机器人地图共享 · 协同避障 · 集中式与分布式调度

导航与机械臂协同

移动底盘与机械臂联合规划 · 抓取导航一体化

机械臂协同

仓库物流场景实战

仓库地图构建 · 货架识别 · 精准停靠与对接

巡检机器人场景实战

路径巡逻 · 异常检测 · 自动充电回充导航

Nav2与ROS1迁移

ROS1 Navigation Stack对比 · 迁移注意事项 · 混合架构方案

项目总结与进阶

常见问题FAQ · 社区资源 · Nav2未来发展方向（Nav2 2.0展望）