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ROS2机器人编程实践自学入门

共计 30 章节

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ROS2的起源 · 发展 · 核心特性

课程导入ROS2

安装Ubuntu Linux · ROS2发行版（如Humble） · 配置环境变量

环境搭建Ubuntu

ROS2核心概念

节点 · 话题 · 服务

ROS2核心概念

命令行工具

使用ros2 node · ros2 topic · ros2 service

命令行工具ros2

工作空间与包管理

创建ROS2工作空间 · 使用colcon构建包 · 理解ament_cmake和amen…

工作空间包管理

编写第一个ROS2节点

使用Python或C++编写简单的发… · 编译并运行

ROS2编写第一个

编写订阅者节点 · 实现节点间消息传递 · 理解消息类型和QoS策略

话题通信编写订阅者节点

编写服务端和客户端节点 · 实现请求-响应模式 · 理解服务类型

服务通信编写服务端

编写动作服务器和客户端 · 实现长时间任务 · 理解动作目标

动作通信编写动作服务器

参数服务器

使用参数进行节点配置 · 动态修改参数 · 理解参数类型和描述

参数服务器使用参数进行节点…

自定义消息和服务

定义自定义消息和服务类型 · 生成代码 · 并在节点中使用

自定义消息服务

使用launch文件启动多个节点 · 配置参数 · 实现复杂系统的启动

tf2坐标变换

理解坐标系统 · 使用tf2广播和监听坐标变换 · 实现机器人位姿估计

tf2坐标变换

URDF机器人建模

编写URDF文件描述机器人模型 · 使用rviz2可视化

URDF机器人建模

仿真环境搭建

使用Gazebo或Webots搭建仿… · 加载机器人模型 · 进行仿真测试

仿真环境搭建Gazebo

传感器数据处理

读取激光雷达 · 摄像头等传感器数据 · 进行可视化

传感器数据处理读取激光雷达

机器人运动控制

发布速度指令 · 控制机器人移动 · 实现简单避障

机器人运动控制发布速度指令

使用Cartographer或SLA… · 理解SLAM原理

配置Navigation2 · 实现机器人自主导航 · 包括全局和局部路径规划

导航堆栈Navigation2

机器人视觉

使用OpenCV处理图像 · 进行物体检测或颜色识别

机器人视觉OpenCV

ROS2与硬件接口

连接Arduino或Raspberr… · 实现底层控制

ROS2硬件接口

ROS2与深度学习

集成TensorFlow或PyTor… · 实现智能感知

ROS2深度学习

多机器人系统

使用ROS2的多机通信 · 实现多机器人协作

多机器人系统ROS2

性能优化与调试

使用rqt工具 · ros2 doctor · 日志系统进行调试和性能分析

性能优化调试

常见问题与解决方案

总结安装 · 编译 · 通信等常见错误及解决方法

常见问题解决方案

设计一个简单的移动机器人 · 实现建图 · 导航和避障功能

项目实战设计一个简单的移…

实现一个抓取任务 · 结合机械臂和视觉

进阶项目实现一个抓取任务

ROS2与ROS1对比

了解ROS1与ROS2的差异 · 迁移现有代码

社区与资源

介绍ROS2社区 · 文档 · 论坛

课程总结与展望

回顾核心知识点 · 规划后续学习方向 · 推荐进阶资源

课程总结回顾核心知识点