01
Nav2避障概述
避障在导航栈中的位置、常见避障算法分类（DWA、TEB、MPC）、课程目标与前置知识。
概览算法分类
02
Costmap2D基础
全局代价地图与局部代价地图、膨胀层与障碍物层、代价地图的更新机制。
代价地图膨胀层
03
全局规划器调参
NavFn与Theta*算法、A*与Dijkstra的选择、全局路径的平滑度与安全性权衡。
全局规划A*
04
局部规划器DWA详解
DWA核心原理、速度采样空间、轨迹评价函数（heading、dist、vel）。
DWA采样
05
DWA关键参数调优
max_vel_x、min_vel_x、acc_lim_x、vx_samples、vtheta_samples。
速度加速度
06
DWA避障行为调优
sim_time、sim_granularity、angular_sim_granularity对避障行为的影响。
仿真时间粒度
07
TEB局部规划器详解
TEB核心原理（弹性带）、时间最优与路径最优、TEB与DWA的对比。
TEB弹性带
08
TEB关键参数调优
teb_autosize、dt_ref、dt_hysteresis、max_vel_x、max_vel_theta。
时间步长速度
09
TEB避障行为调优
min_obstacle_dist、inflation_dist、obstacle_poses_affected、weight_obstacle。
障碍物距离权重
10
MPC局部规划器入门
MPC基本原理、预测时域与控制时域、MPC在Nav2中的实现。
MPC预测控制
11
代价地图膨胀层调优
inflation_radius、cost_scaling_factor对路径选择的影响。
膨胀半径缩放因子
12
障碍物层参数调优
observation_sources、obstacle_range、raytrace_range、track_unknown_space。
传感器源追踪
13
静态地图层与动态层
static_layer配置、voxel_layer与障碍物层的关系、层叠顺序。
静态层体素层
14
机器人足迹配置
footprint参数、footprint_padding、机器人形状对避障的影响。
足迹填充
15
速度与加速度限制
max_vel、min_vel、acc_lim、decel_lim的物理意义与调优。
速度限制加减速
16
旋转与横向运动调优
max_vel_theta、min_vel_theta、acc_lim_theta、holonomic_robot。
旋转全向
17
恢复行为配置
clearing_rotation、spin、wait、backup恢复行为的触发条件与参数。
恢复旋转
18
动态障碍物避障
动态障碍物检测、预测与反应、DWA与TEB对动态障碍物的处理差异。
动态障碍物预测
19
狭窄通道通行调优
min_obstacle_dist、inflation_radius、footprint_padding的协同调优。
狭窄通道协同
20
多机器人避障
多机器人场景下的代价地图共享、避障策略、通信延迟影响。
多机器人共享地图
21
传感器噪声与避障
激光雷达噪声模型、点云滤波、代价地图对噪声的鲁棒性。
噪声滤波
22
避障性能评估指标
成功率、路径长度、时间消耗、平滑度、最小障碍物距离。
评估指标
23
调参工具与可视化
Nav2参数动态配置、rqt_reconfigure、rviz2可视化调试。
rqtrviz2
24
日志分析与问题定位
ros2 log级别、nav2_lifecycle日志、代价地图与规划器日志解读。
日志定位
25
常见避障失败案例分析
机器人卡住、来回摆动、撞墙、路径穿越障碍物。
失败案例分析
26
参数文件组织与管理
yaml参数文件结构、多机器人参数复用、参数继承与覆盖。
YAML复用
27
仿真环境搭建与测试
Gazebo仿真环境、随机障碍物生成、自动化测试脚本。
Gazebo自动化
28
实车部署与调优
从仿真到实车的参数迁移、实车传感器校准、安全机制。
实车校准
29
避障算法选型指南
DWA vs TEB vs MPC选型决策树、场景适配建议。
选型决策树
30
综合实战项目
完整避障系统搭建、参数调优全流程、性能报告生成。
实战全流程