第1章
差速底盘概述
什么是差速底盘 · AGV/AMR/扫地机器人应用 · 运动学模型简介
基础概念
第2章
直线运动偏差的成因分析
左右轮径不一致 · 电机特性差异 · 地面摩擦 · 编码器误差 · 安装机械误差
原理诊断
第3章
开环控制与开环误差
开环控制原理 · 直线运动实际表现 · 开环误差量化方法
开环分析
第4章
闭环控制基础
反馈控制概念 · PID控制器简介 · 编码器反馈在纠偏中的作用
闭环PID
第5章
基于编码器的直线纠偏（一）
双轮编码器数据采集 · 左右轮速度计算 · 速度差计算与偏差判定
编码器数据
第6章
基于编码器的直线纠偏（二）
比例纠偏算法 · 积分项消除稳态误差 · 微分项抑制超调
PID算法
第7章
基于编码器的直线纠偏（三）
PID参数整定（试凑法/Ziegler-Nichols）· 参数自整定思路
整定调参
第8章
基于IMU的直线纠偏（一）
IMU（陀螺仪+加速度计）· 航向角Yaw获取 · 互补滤波/卡尔曼滤波
IMU滤波
第9章
基于IMU的直线纠偏（二）
航向角偏差纠偏控制 · IMU纠偏 vs 编码器纠偏对比
IMU对比
第10章
多传感器融合纠偏（一）
为什么融合？编码器+IMU融合架构 · 权重分配策略
融合架构
第11章
多传感器融合纠偏（二）
扩展卡尔曼滤波EKF · 状态向量设计 · C语言实现框架
EKF实现
第12章
多传感器融合纠偏（三）
粒子滤波PF简介 · PF与EKF对比 · 工程选型建议
PF选型
第13章
运动控制算法基础
梯形速度规划 · S形速度规划 · T型加减速在纠偏中的应用
速度规划控制
第14章
电机驱动层纠偏
直流电机PID调速 · 步进电机细分控制 · L298N/DRV8825配置技巧
驱动硬件
第15章
软件架构设计
分层架构（应用/控制/驱动）· 状态机设计 · FreeRTOS/裸机任务调度
架构RTOS
第16章
实时性要求与中断处理
定时器中断采集编码器 · IMU数据中断读取 · 中断优先级设置
中断实时
第17章
通信协议与数据交互
UART（上位机/IMU）· I2C（IMU）· CAN（电机驱动器）
通信协议
第18章
上位机调试工具开发
Python/PyQt5实时波形显示 · 串口解析可视化 · 参数在线调整
上位机PyQt
第19章
仿真环境搭建
MATLAB/Simulink仿真 · Gazebo+ROS · 仿真与实物差异分析
仿真ROS
第20章
标定与校准
左右轮径标定 · 编码器每转脉冲校准 · IMU零偏校准 · 机械对中
标定校准
第21章
特殊场景纠偏（一）
斜坡起步纠偏 · 负载变化纠偏 · 地毯/瓷砖地面切换
场景鲁棒
第22章
特殊场景纠偏（二）
急停急起纠偏 · 打滑检测处理 · 碰撞后复位纠偏
异常处理
第23章
故障诊断与保护
电机堵转检测 · 编码器断线检测 · IMU数据异常 · 看门狗保护
诊断保护
第24章
性能评估指标
直线度误差(mm/m) · 响应时间 · 稳态误差 · 超调量 · 鲁棒性测试
指标测试
第25章
工程化落地（一）
代码规范与注释 · Git版本管理 · CUnit/Unity单元测试
工程规范
第26章
工程化落地（二）
硬件选型（电机/编码器/IMU/主控）· 成本控制 · 量产一致性
选型量产
第27章
ROS集成
ROS简介 · 差速底盘ROS驱动编写 · 纠偏节点设计
ROS集成
第28章
行业案例解析（一）
AGV仓储机器人直线纠偏 · 扫地机器人沿墙纠偏
案例AGV
第29章
行业案例解析（二）
服务机器人底盘纠偏 · 教育机器人开源方案(ROS2 GoPiGo等)
案例开源
第30章
课程总结与进阶方向
知识体系回顾 · SLAM/路径规划/多机器人协同 · 开源项目推荐
总结进阶