AMR自主导航算法全解析

📚 共计 30 章节
01
AMR概述
什么是AMR · AMR与AGV的区别 · 核心技术栈 · 典型应用场景
入门概念
02
坐标系与变换
世界/机器人/传感器坐标系 · 坐标变换 · 四元数与欧拉角
数学基础
03
传感器基础
激光雷达 · IMU · 轮式里程计 · 深度相机 · 多传感器融合
硬件感知
04
环境感知
点云处理 · 地面分割 · 障碍物检测 · 动态物体过滤
感知点云
05
定位技术概述
数学描述 · 全局/局部定位 · 精度评价指标
定位理论
06
里程计模型
差速/阿克曼运动模型 · 误差分析 · 标定方法
运动学标定
07
激光雷达SLAM
Gmapping · Hector SLAM · Cartographer · 前端匹配与后端优化
SLAM激光
08
视觉SLAM
ORB-SLAM3 · 特征点提取/匹配 · 视觉里程计 · 回环检测
视觉SLAM
09
多传感器融合定位
EKF · UKF · 粒子滤波原理
滤波融合
10
IMU与GPS融合
松/紧耦合 · IMU预积分 · RTK-GPS · 组合导航
GPSIMU
11
地图表示
栅格地图 · 占据栅格更新 · 点云/拓扑/语义地图
地图表示
12
路径规划概述
数学建模 · 全局/局部规划 · 评价指标
规划基础
13
全局路径规划
Dijkstra · A*原理与优化 · JPS跳点搜索
搜索全局
14
基于采样的规划
PRM · RRT · RRT* · Informed RRT*
采样随机
15
局部路径规划
DWA · TEB · MPC模型预测控制
局部控制
16
轨迹优化
B样条 · 多项式轨迹 · Minimum Snap · 软/硬约束
优化轨迹
17
控制基础
PID · 前馈控制 · LQR · 串级控制
控制经典
18
运动控制
差速/阿克曼/全向底盘控制 · 延迟补偿
底盘执行
19
行为决策
FSM · 行为树 · 成本函数决策 · 交通规则
决策智能
20
ROS导航栈
move_base · costmap_2d · global/local_planner · 参数调优
ROS经典
21
ROS2 Nav2
Nav2架构 · 生命周期节点 · 行为树导航 · 插件化
ROS2现代
22
动态避障
行人轨迹预测 · 社会力模型 · 交互感知 · 紧急制动
避障动态
23
多机器人协同
集中/分布式规划 · 冲突解决 · 编队控制 · 通信拓扑
多机协同
24
仿真环境
Gazebo · Stage · 传感器配置 · 仿真与实车差异
仿真工具
25
工程化实践
代码规范 · 单元测试 · 日志系统 · 参数管理 · 性能分析
工程规范
26
系统集成
硬件选型 · 嵌入式 · 上下位机通信 · 启动流程
集成系统
27
安全机制
急停逻辑 · 安全距离 · 故障诊断 · 降级策略 · 功能安全
安全标准
28
性能优化
算法加速 · 内存管理 · 多线程 · GPU加速 · 实时性
优化性能
29
行业案例
仓储物流 · 园区配送 · 巡检 · 商用清洁AMR
应用案例
30
前沿趋势
端到端导航 · 强化学习 · VLM大模型 · 未来展望
前沿AI