01
避障算法概述
什么是避障算法 · 扫地机器人/无人机/自动驾驶 · 课程路线图
概念应用
02
坐标与向量基础
2D/3D坐标系 · 向量加减 · 点积叉积 · 欧氏&曼哈顿距离
数学几何
03
传感器模型
超声波 · LiDAR点云 · 深度相机 & RGB-D
硬件感知
04
环境表示方法
栅格地图 · 代价地图 · 八叉树地图 OctoMap
地图表示
05
碰撞检测基础
AABB · OBB · 球体碰撞 · 线段与三角形相交
几何检测
06
Bug算法系列
Bug0 · Bug1 · Bug2 · 优缺点对比
经典基础
07
势场法 (APF)
引力/斥力场 · 局部极小值 · 随机逃逸 & 调和函数
人工势场优化
08
快速随机搜索树 (RRT)
RRT · RRT-Connect · RRT* 最优RRT
采样规划
09
概率路线图 (PRM)
PRM构建 · 查询 · Lazy PRM · 与RRT对比
采样路线图
10
A* 算法
Dijkstra回顾 · 启发式设计 · A*流程 · 栅格实现
搜索启发式
11
Dijkstra算法
算法原理 · 优先队列优化 · 路径规划 · 与A*对比
图论最短路径
12
Hybrid A* 算法
连续状态搜索 · Reeds-Shepp曲线 · 自动驾驶泊车
运动规划泊车
13
动态窗口法 (DWA)
速度采样 · 轨迹预测 · 评价函数 · 局部避障
局部规划DWA
14
时间弹性带 (TEB)
轨迹优化 · 速度/加速度约束 · TEB vs DWA
优化局部
15
模型预测控制 (MPC)
MPC原理 · 线性/非线性MPC · 避障应用
控制预测
16
人工势场法进阶
旋转势场 · 相对速度势场 · 动态障碍物避障
APF动态
17
速度障碍法 (VO)
VO · RVO · ORCA 最优互避
互避多智能体
18
社会力模型 (SFM)
行人动力学 · 人群避障 · 与VO融合
行人社会力
19
深度学习避障
端到端学习 · 监督/模仿学习 · 行为克隆
DL端到端
20
强化学习避障
MDP · Q-Learning · DQN · PPO
RLDQNPPO
21
深度强化学习进阶
SAC · 基于模型RL · Sim-to-Real迁移
SAC迁移
22
多传感器融合
卡尔曼滤波KF · EKF · 无迹卡尔曼UKF
滤波融合
23
粒子滤波
蒙特卡洛定位MCL · 自适应粒子滤波 · 避障应用
定位粒子
24
动态障碍物预测
恒定速度CV · 恒定加速度CA · 交互多模型IMM
预测动态
25
轨迹预测
社会LSTM · Social GAN · Trajectron++
轨迹深度学习
26
ROS导航栈
move_base · costmap_2d · global/local_planner
ROS导航
27
仿真环境搭建
Gazebo · Stage · CARLA仿真器
仿真工具
28
实车部署
Jetson/STM32 · ROS2 & Micro-ROS · 硬件在环
嵌入式部署
29
避障算法评估
成功率/路径长度 · Euroc/KITTI · RViz/Foxglove
评估可视化
30
综合项目实战
从零搭建完整避障系统 · 感知→规划→控制 · 仿真&实车
实战全栈