📘 ROS2 执行器控制 & 运动规划 30章 · 从入门到实战

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01 ROS2概述与环境搭建
ROS2起源、核心概念、与ROS1区别、Ubuntu安装、Humble安装、工作空间创建
02 ROS2核心通信机制 (上)
话题通信、发布者与订阅者、自定义消息、rqt_graph
03 ROS2核心通信机制 (下)
服务通信、客户端/服务器、动作通信、动作服务器与客户端
04 ROS2工具与调试
命令行工具、bag包录制回放、tf2、Launch文件编写
05 执行器基础
执行器定义与分类、性能指标、选型原则
06 直流电机控制
直流电机原理、H桥、PWM调速、编码器测速、PID控制
07 步进电机控制
步进电机原理、细分驱动、加减速曲线、位置控制
08 舵机控制
舵机工作原理、PWM控制、串行总线舵机、多舵机同步
09 无刷电机控制
BLDC原理、FOC控制、ESC电子调速器、Dshot协议
10 执行器接口与驱动
ROS2 Control框架、硬件接口层、自定义驱动、RT内核
11 运动规划基础
规划问题定义、C-Space、障碍物表示、算法分类
12 基于搜索的规划算法
Dijkstra、A*、JPS、栅格地图、Nav2实现
13 基于采样的规划算法
RRT、RRT*、Informed RRT*、PRM、碰撞检测优化
14 基于优化的规划算法
人工势场法、TEB、MPC在运动规划中的应用
15 轨迹生成与平滑
多项式轨迹、贝塞尔/B样条、时间最优、速度加速度约束
16 运动学与动力学约束
阿克曼/差速/全向模型、动力学约束轨迹规划
17 ROS2 Navigation2框架
Nav2架构、行为树、全局/局部规划器
18 SLAM与建图
GMapping、Cartographer、SLAM Toolbox、代价地图
19 AMCL定位
自适应蒙特卡洛、粒子滤波、里程计融合、重定位
20 MoveIt2框架
MoveIt2架构、运动学求解器、规划场景、碰撞检测
21 机械臂运动学
正运动学DH参数、逆运动学、雅可比矩阵、奇异点
22 机械臂轨迹规划
关节/笛卡尔空间规划、避障、OMPL集成
23 多机器人协同规划
多机器人架构、分布式规划、冲突解决、编队控制
24 移动机器人底盘控制
底盘运动学、轮式里程计、PID控制、ROS2 Control集成
25 无人机运动规划
无人机模型、SE(3)规划、PX4+ROS2、Mavros、避障
26 水下机器人运动规划
水下动力学、ROV/AUV规划、声纳建图、通信约束
27 强化学习在运动规划中的应用
RL基础(PPO/SAC)、Gazebo/Isaac Gym、Sim-to-Real
28 运动规划性能评估
成功率、路径长度、计算时间、平滑度、Benchmark工具
29 实际项目案例 (上)
AGV自主导航、传感器融合、动态避障与重规划
30 实际项目案例 (下)
协作机械臂抓取、视觉引导(AprilTag/YOLO)、MoveIt2抓取