01
差速底盘概述
什么是差速底盘、应用场景（AGV/机器人/智能车）、课程整体框架与学习路径。
入门概览
02
运动学基础
坐标系定义（世界坐标系与机器人坐标系）、刚体运动描述、速度与角速度概念。
坐标刚体
03
差速底盘运动学模型
左右轮独立驱动原理、线速度与角速度推导、前向运动学公式。
建模核心
04
逆运动学模型
给定目标速度如何解算左右轮速度、逆运动学公式推导、奇异点分析。
解算奇异点
05
运动学仿真
Python仿真环境搭建、运动学模型代码实现、轨迹可视化。
Python仿真
06
电机选型基础
直流电机工作原理、有刷与无刷电机对比、关键参数（扭矩、转速、功率）。
硬件选型
07
编码器原理
增量式编码器与绝对式编码器、AB相脉冲解读、分辨率与精度。
传感器脉冲
08
电机驱动电路
H桥原理、PWM调速、驱动芯片选型（L298N/DRV8833/BTS7960）。
电路驱动
09
PID控制基础
PID控制器原理、比例/积分/微分作用、PID参数整定方法。
控制调参
10
速度环PID设计
电机速度闭环控制、目标速度与反馈速度、PID输出限幅。
速度环闭环
11
位置环PID设计
里程计位置估计、位置闭环控制、串级PID结构。
位置环串级
12
里程计模型
基于编码器的里程计、航迹推算（Dead Reckoning）、累计误差分析。
里程计航迹
13
里程计标定
轮距标定、轮径标定、标定实验设计与数据处理。
标定实验
14
底盘控制架构
上下位机通信、控制频率选择、实时性要求。
架构通信
15
ROS集成
ROS机器人操作系统简介、差速底盘ROS驱动、odometry与cmd_vel话题。
ROS集成
16
运动控制接口
速度指令解析、平滑加减速算法、梯形/S形速度曲线。
接口加减速
17
电机电流检测
电流采样原理、过流保护、堵转检测。
检测保护
18
电源管理
电池选型、电压转换、低电量保护策略。
电源低电量
19
底盘通信协议
串口通信、CAN总线、自定义协议设计。
协议CAN
20
多传感器融合
IMU辅助定位、轮速+IMU融合、卡尔曼滤波入门。
融合卡尔曼
21
底盘故障诊断
常见故障排查、日志系统设计、远程监控。
诊断日志
22
运动控制优化
前馈控制、摩擦补偿、动态响应调优。
优化前馈
23
差速底盘变体
三轮全向底盘、四轮差速底盘、麦克纳姆轮对比。
变体全向
24
路径跟踪基础
Pure Pursuit算法、Stanley算法、差速底盘路径跟踪。
跟踪算法
25
避障策略
基于激光雷达的避障、VFH算法、动态窗口法（DWA）。
避障DWA
26
多机器人协同
编队控制、一致性算法、差速底盘编队实验。
编队协同
27
底盘硬件设计
结构设计要点、重心分布、悬挂系统。
硬件结构
28
嵌入式开发实战
STM32/ESP32平台、FreeRTOS任务设计、中断处理。
嵌入式FreeRTOS
29
性能测试与评估
加速性能测试、转弯半径测量、续航测试。
测试评估
30
项目实战
从零搭建差速底盘机器人、完整代码框架、调试经验总结。
实战综合