01ROS概述与核心概念

ROS是什么为什么需要ROS核心设计哲学节点/话题/服务/参数

02工作空间与功能包

工作空间结构创建与编译功能包依赖package.xml / CMakeLists.txt

03话题通信基础

发布/订阅模式Publisher & Subscriber API自定义消息类型

04话题通信实战

编写发布者节点编写订阅者节点编译与运行rostopic命令行

05话题通信进阶

消息过滤器时间同步器单线程/多线程Spinning

06服务通信基础

请求/响应模式Service & Client API自定义服务(.srv)

07服务通信实战

服务端节点客户端节点rosservice命令行阻塞/非阻塞调用

08参数服务器

参数服务器概念rosparam命令行C++/Python读写参数私有/全局参数

09动作通信基础

Goal/Feedback/Resultactionlib库自定义动作(.action)

10动作通信实战

动作服务端动作客户端可视化反馈与结果

11消息定义与序列化

ROS消息类型系统标准消息包消息序列化机制

12自定义消息与跨包依赖

创建自定义msg多功能包复用消息默认值与常量

13时间与时钟

Wall Time vs Sim TimeTime & Duration定时器Timer

14日志系统

rosout / rqt_console日志级别代码中输出日志

15TF坐标变换基础

TF树概念静态/动态坐标变换tf2库发布与监听

16TF坐标变换实战

TF广播器TF监听器tf2_echo / rviz可视化

17NodeHandle与命名空间

NodeHandle作用全局/相对/私有命名空间节点名称重映射

18启动文件 (Launch)

launch语法node/param/remap/include/grouparg参数传递

19ROS Bag数据记录与回放

rosbag命令行录制与回放话题C++ API读写bag

20分布式通信

ROS_MASTER_URI / ROS_HOSTNAME多机通信配置跨网络延迟与可靠性

21消息过滤与处理

话题统计(bw/hz)消息去重基于条件的消息过滤

22回调机制与多线程

Spinning模型 (spinOnce vs spin)AsyncSpinner / MultiThreadedSpinner回调队列

23零拷贝传输

Nodelet机制零拷贝原理Nodelet加载与使用场景

24ROS 2通信机制对比

ROS1 vs ROS2 架构DDS中间件QoS策略 / 话题服务差异

25消息传递性能优化

消息大小控制序列化效率频率控制 / 带宽优化

26安全通信

ROS1安全局限性ROS2安全机制(SROS2)访问控制与加密

27调试与可视化工具

rqt_graph / rqt_topicrqt_plot / rvizrqt_reconfigure

28常见通信问题排查

话题收不到服务超时参数读取失败时间不同步 / 网络不通

29综合实战一

多传感器数据采集激光雷达+摄像头+IMU话题同步与时间戳对齐

30综合实战二

机器人导航通信框架集成话题/服务/动作/TF完整数据流闭环