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ROS2 micro-ROS嵌入式机器人开发生态集成

共计 30 章节

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学习目标 · 课程结构 · micro-ROS在嵌入式机器人中的…

课程导入学习目标

ROS2基础回顾

节点 · 话题 · 服务

ROS2基础回顾

嵌入式系统基础

常用MCU架构 · RTOS概念 · 资源约束

嵌入式系统基础MCU

micro-ROS架构解析

micro-ROS分层设计 · 客户端-代理（Client-Agen… · 通信流程

micro-ROS架构解析

开发环境搭建

安装ROS2 · 配置micro-ROS工具链 · 支持的主板与编译器

开发环境搭建ROS2

micro-ROS客户端库

rclc · rcl · rmw微实现

micro-ROS客户端库

micro-ROS代理（Agent）

Agent功能 · Micro XRCE-DDS协议 · Agent配置与启动

传输层选择

串口 · WiFi · UDP

传输层选择串口

第一个micro-ROS程序

创建最小发布者节点 · 实现Hello World话题发布

micro-ROS第一个

订阅者与回调

实现订阅者节点 · 回调机制 · 消息类型生成与使用

订阅者回调

服务与客户端

在嵌入式端实现服务端和客户端 · 处理请求-响应模式

服务客户端

动作与长期任务

动作接口在micro-ROS中的实现 · 处理目标 · 反馈

动作长期任务

在嵌入式端定义 · 读取 · 更新参数

参数管理嵌入式端定义

自定义消息接口

创建自定义.msg/.srv/.ac… · 生成嵌入式代码

自定义消息接口msg/.srv/.ac

实时性与性能优化

内存池 · 零拷贝 · 优先级调度

实时性性能优化

多节点与多任务

在单个MCU上运行多个micro-R… · 任务划分与资源管理

多节点多任务

传感器集成实战

使用micro-ROS发布IMU · 激光雷达 · 摄像头等传感器数据

传感器集成实战micro-ROS

执行器控制实战

通过micro-ROS控制电机 · 舵机 · 驱动器

执行器控制实战micro-ROS

机器人底盘集成

构建差速驱动底盘 · 发布里程计 · 接收速度指令

机器人底盘集成构建差速驱动底盘

导航与定位集成

将micro-ROS节点接入ROS2… · 实现SLAM与路径规划

导航定位集成

机械臂控制集成

使用micro-ROS控制机械臂关节 · 实现运动学解算与轨迹执行

机械臂控制集成micro-ROS

多机协同与分布式

多个嵌入式设备通过micro-ROS…

多机协同分布式

调试与日志

使用rqt · ros2cli · 日志系统

常见问题与解决方案

连接失败 · 内存不足 · 时序问题

常见问题解决方案

安全与可靠性

加密传输 · 看门狗 · 错误处理

安全可靠性

构建一个完整的micro-ROS机器… · 从需求到实现

项目实战micro-ROS

性能评估与优化

使用工具测量延迟 · 吞吐量 · CPU/内存占用

性能评估优化

与ROS2工具（rviz · gazebo · tf2

生态集成ROS2

micro-ROS在FPGA · DSP上的移植 · 与ROS1桥接

进阶主题micro-ROS

综合提升与未来展望

总结课程要点 · 探讨micro-ROS在边缘计算 · 工业机器人

综合提升未来展望