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ROS2自动驾驶仿真与实车联调实战

📚 共计 30 章节

ROS2与自动驾驶概览

自动驾驶技术栈简介 · ROS2角色 · 项目总览（仿真与实车联调架构）

ROS2核心概念与环境搭建

节点·话题·服务·动作 · ROS2 Humble安装 · 工作空间配置

ROS2通信机制实战

发布者与订阅者 · 自定义消息 · rqt可视化调试

ROS2工具链与调试

命令行工具 · ros2 bag · 日志系统 · TF坐标变换

URDF与机器人建模

URDF描述车辆底盘 · 传感器链接与关节（激光雷达/摄像头/IMU）

Gazebo仿真环境搭建

安装配置Gazebo Ignition · 创建仿真世界 · 导入URDF模型

传感器仿真与数据读取

激光雷达·摄像头·GPS仿真 · ROS2话题读取数据

传感器数据

车辆控制与底层驱动

ROS2节点控制线速度/角速度 · 阿克曼转向模型

控制阿克曼

SLAM建图基础

GMapping与Cartographer · 仿真环境激光雷达建图

导航堆栈（Nav2）入门

Nav2架构 · 全局路径规划A* · 局部规划DWA

仿真环境下的自主导航

配置Nav2参数 · Gazebo中点对点导航与避障

自主导航避障

感知模块：目标检测

集成YOLOv5/YOLOv8 · 交通标志与行人检测

感知模块：多传感器融合

robot_localization · 融合GPS/IMU/里程计 · 提高定位精度

路径规划与决策

行为规划(有限状态机) · Lattice Planner · 变道与停车

ROS2与硬件接口

串口通信 · CAN总线 · ROS2驱动读取实车传感器

实车平台搭建

硬件选型 · 系统镜像烧录 · 网络配置

实车传感器标定

激光雷达-摄像头联合标定 · IMU温漂校准 · 外参矩阵

实车底层控制实现

阿克曼控制模型迁移 · 油门/刹车/转向PID调试

实车SLAM与定位

实车Cartographer · 仿真与实车建图效果对比

实车自主导航部署

Nav2迁移实车 · 动态障碍物与光照变化处理

实车感知部署

YOLO模型推理优化 · 实时检测行人/车辆/红绿灯

仿真-实车联合调试 (SIL/HIL)

数据回灌通道 · ros2 bag回放实车数据驱动仿真

性能评估与调优

EVO建图精度 · 导航成功率 · 感知帧率 · 延迟分析

功能安全与异常处理

看门狗 · 节点健康监控 · 紧急制动 · 安全守护节点

多车协同仿真基础

ROS2多机通信 · Gazebo V2V车车通信场景

基于场景的自动化测试

launch文件 · Python脚本自动化测试导航与感知

测试自动化

可视化与交互界面

Rviz2高级插件 · Web端监控 (rosbridge+WebSocket)

项目实战：园区无人配送车

仿真到实车 · 园区物流配送自动驾驶闭环

项目实战：高速公路领航辅助

仿真高速场景 · 自适应巡航与自动变道

课程总结与进阶方向

ROS2与Autoware对比 · 车规级部署 · 学习资源推荐