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Isaac Sim中AGV小车ROS2导航仿真项目

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 所需软硬件环境
课程导入学习目标
02
环境搭建
安装NVIDIA Isaac Sim · 配置ROS2（Humble或Foxy… · 安装Isaac ROS2相关组件
环境搭建NVIDIA
03
Isaac Sim基础操作
界面导航 · 场景创建 · 基本物体操作
IsaacSim
04
AGV小车模型构建
使用Prims创建简单AGV底盘 · 添加轮子与传感器（激光雷达 · IMU
AGV小车模型构建
05
导入外部AGV模型
支持URDF · USD · STL等格式
AGV导入外部
06
ROS2桥接配置
启用ROS2 Bridge · 设置话题与服务 · 验证ROS2与Isaac Sim的通…
ROS2桥接配置
07
传感器仿真
配置2D激光雷达（Lidar） · IMU · RGB相机
传感器仿真Lidar
08
AGV运动控制
编写ROS2节点发布速度指令 · 通过Isaac Sim的差分驱动控制…
AGV运动控制
09
仿真环境构建
创建室内仓库场景 · 添加墙壁 · 货架
仿真环境构建创建室内仓库场景
10
地图构建（SLAM）
使用SLAM Toolbox或Car… · 保存地图文件
SLAM地图构建
11
导航栈配置
安装与配置Nav2 · 设置地图服务器 · AMCL定位
导航栈配置Nav2
12
全局路径规划
配置全局代价地图与规划器（NavFn… · 实现从起点到目标点的全局路径
全局路径规划NavFn
13
局部路径规划
配置局部代价地图与控制器（DWA或T… · 实现避障与平滑跟踪
局部路径规划DWA
14
AMCL定位
配置自适应蒙特卡洛定位 · 在仿真环境中实现AGV的实时定位与重…
AMCL定位
15
导航行为树
理解Nav2行为树结构 · 配置BT Navigator · 实现导航任务的状态机管理
导航行为树Nav2
16
RViz2可视化
在RViz2中显示地图 · 机器人模型 · 激光雷达数据
RViz2可视化
17
导航任务实战
编写Python/C++节点发送导航… · 实现AGV从起点到多个目标点的自主导…
导航任务实战Python/C++
18
动态障碍物避障
在仿真环境中添加动态障碍物（如移动的… · 测试导航栈的实时避障能力
动态障碍物避障仿真环境
19
多传感器融合
融合激光雷达与IMU数据 · 提高定位与导航的鲁棒性 · 配置EKF或互补滤波
多传感器融合IMU
20
性能优化
调整仿真物理步长 · 传感器频率 · 导航参数
性能优化调整仿真物理步长
21
常见问题排查
解决ROS2与Isaac Sim通信… · 传感器数据异常 · 导航卡死
常见问题排查ROS2
22
多AGV协同导航
在Isaac Sim中创建多台AGV · 配置多机器人导航 · 实现协同避障与任务分配
AGV协同导航
23
仿真与真实差距分析
对比仿真与真实环境的差异 · 讨论如何通过仿真参数调整缩小差距
仿真真实差距分析
24
自定义导航算法
在Nav2基础上修改或添加自定义规划… · 实现特定导航策略
自定义导航算法Nav2
25
深度强化学习导航（可选）
使用Isaac Gym或RLlib在… · 并部署到ROS2
深度强化学习导航可选
26
项目实战
完整搭建一个仓库AGV导航仿真项目 · 包括场景 · 机器人
项目实战AGV
27
项目调试与评估
评估导航成功率 · 路径长度 · 时间消耗
项目调试评估
28
扩展应用
将导航仿真扩展到室外场景 · 不同机器人模型（如差速 · 全向）
扩展应用将导航仿真扩展到…
29
课程总结
回顾核心知识点 · 技能清单 · 常见错误与最佳实践
课程总结回顾核心知识点
30
综合挑战
设计一个综合任务（如自动充电 · 取货送货） · 要求学员独立完成从仿真搭建到导航实现…
综合挑战设计一个综合任务