多机器人协同系统开发实战
📘 30章 · 从入门到项目
1
ROS多机器人协同系统概述
发展历程、应用场景（仓储物流/协同探测/编队表演）、核心挑战
2
ROS基础与环境搭建
核心概念、ROS2 vs ROS1、Ubuntu 22.04安装ROS2 Humble
3
多机器人通信架构
分布式通信、DDS、多机网络配置、ROS2多机通信实战
4
TF坐标变换与多机器人定位
TF2树形结构、坐标系管理、广播与监听、robot_state_publisher
5
多机器人SLAM与地图融合
单机SLAM回顾、协同SLAM原理、地图合并与拼接实战
6
多机器人路径规划
全局规划(A*、Dijkstra)、局部规划(DWA、TEB)、路径冲突检测
7
多机器人任务分配
集中/分布式分配、匈牙利算法、拍卖算法、基于行为策略
8
多机器人编队控制
领航-跟随法、虚拟结构法、基于行为编队、保持与变换
9
多机器人协同避障
协同感知、互惠避障(ORCA)、优先级避障、死锁检测与解除
10
ROS2行为树与多机器人决策
行为树基础、BehaviorTree.CPP、协同行为树设计
11
多机器人通信协议与中间件
话题/服务多机扩展、自定义消息、QoS策略配置
12
多机器人仿真环境搭建
Gazebo多机器人仿真、URDF/SDF配置、仿真时间同步
13
多机器人协同感知
分布式感知、数据融合(卡尔曼/粒子滤波)、协同目标跟踪
14
多机器人协同操作
双臂协同搬运、多机器人装配、力位混合控制
15
多机器人系统监控与诊断
ROS2诊断工具、系统状态监控、日志分析与可视化
16
多机器人通信安全
SROS2安全机制、加密通信、访问控制、安全策略
17
多机器人系统性能优化
实时性优化、带宽管理、计算资源分配、延迟分析
18
多机器人系统容错与鲁棒性
节点冗余、故障检测与恢复、一致性算法(Raft/Paxos)
19
多机器人系统测试与调试
单元测试(GTest)、集成测试、仿真测试、现场测试
20
多机器人系统部署与运维
Docker容器化、Kubernetes集群、远程升级与维护
21
多机器人协同探索
边界探索算法、信息增益最大化、协同地图构建
22
多机器人协同跟踪
目标跟踪(KCF/DeepSORT)、多视角协同、跟踪交接策略
23
多机器人协同抓取与操作
抓取规划、协同搬运策略、物体识别与定位
24
多机器人协同导航
全局/局部导航协同、导航行为树、冲突解决
25
多机器人协同通信优化
通信拓扑优化、数据压缩、自适应通信策略
26
多机器人协同学习
多智能体强化学习(MADDPG/QMIX)、模仿学习、策略迁移
27
多机器人系统人机交互
多机器人控制台、语音交互、手势控制、增强现实界面
28
多机器人系统标准与规范
ROS2标准、通信协议标准、安全标准
29
多机器人系统案例分析
仓储物流(亚马逊Kiva)、协同探测、表演编队(无人机灯光秀)
30
多机器人系统项目实战
需求分析→系统设计→代码实现→测试部署→总结展望