动态障碍物规避路径设计实战手册

📚 共计 30 章节

什么是动态障碍物规避？为什么重要？课程目标与学习路径。

基础数学回顾

向量、坐标系变换、欧拉角与四元数。

传感器基础

激光雷达、深度相机、超声波传感器原理与数据特点。

障碍物检测与分割，点云处理入门。

静态路径规划：Dijkstra

Dijkstra算法原理与实现。

图搜索经典

静态路径规划：A*算法

A*算法原理与实现。

启发式最优

静态路径规划：RRT & RRT*

RRT与RRT*算法原理与实现。

速度障碍法（VO）基础

基本原理与数学模型。

速度障碍法（VO）应用

在机器人中的应用与代码实现。

实战机器人

互惠速度障碍法（RVO）

解决多智能体碰撞问题。

多智能体RVO

最优互惠碰撞避免（ORCA）

原理与推导。

ORCA算法实战

Python实现与仿真。

动态窗口法（DWA）原理

原理与速度空间搜索。

DWA速度空间

DWA算法实战

Python实现与仿真。

时间弹性带（TEB）原理

原理与图优化方法。

TEB算法实战

ROS实现与参数调优。

模型预测控制（MPC）基础

原理与线性MPC。

MPC在避障中的应用

非线性MPC与障碍物约束。

非线性约束

MPC实战：基于CasADi

基于CasADi的避障代码实现。

深度学习避障

端到端学习与行为克隆。

深度学习端到端

强化学习避障

DDPG与PPO算法在避障中的应用。

强化学习DDPG

多传感器融合：卡尔曼滤波

卡尔曼滤波与扩展卡尔曼滤波。

多传感器融合：粒子滤波

粒子滤波与地图构建。

粒子滤波SLAM

动态环境建模

占据栅格地图与代价地图。

栅格代价地图

全局与局部规划融合

Move Base框架解析。

ROS导航栈实战

配置与调试。

仿真环境搭建

Gazebo与Stage仿真器使用。

从仿真到实车的迁移技巧与坑。

避障算法的评价指标与测试方法。

综合实战：完整避障系统

构建一个完整的动态避障导航系统。