機器人軟件開發(fā)培訓

（適合有一定編程基礎、希望深入機器人軟件系統(tǒng)開發(fā)的工程師或?qū)W生）。主要內(nèi)容圍繞機器人操作系統(tǒng)（以ROS為主）、感知與控制軟件開發(fā)、路徑規(guī)劃與AI應用、系統(tǒng)集成與項目實踐等，兼顧理論與實操。

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第一天：機器人軟件開發(fā)基礎與環(huán)境搭建

培訓開場與課程安排

1.?學員背景了解與目標梳理

2.?課程結(jié)構(gòu)和知識路線圖

機器人軟件系統(tǒng)概述

1.?軟件在機器人系統(tǒng)中的作用

2.?主流開發(fā)平臺與開源框架（ROS, ROS2, VREP, Gazebo等）概覽

開發(fā)環(huán)境搭建

1.?Linux基礎與開發(fā)工具配置

2.?ROS/ROS2安裝與catkin/colcon工作空間搭建

3.?基本開發(fā)工具（編輯器、源碼管理、調(diào)試工具等）

ROS基礎編程（一）——節(jié)點與話題

1.?ROS核心概念（節(jié)點、話題、消息）

2.?編寫第一個ROS節(jié)點（C++/Python）

3.?發(fā)布/訂閱消息與數(shù)據(jù)流動演示

實驗：Hello ROS世界

1.?動手實現(xiàn)節(jié)點的消息通信練習

2.?使用rqt和rosbag進行調(diào)試與數(shù)據(jù)記錄

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第二天：機器人感知與傳感器軟件開發(fā)

ROS進階編程（二）——服務與參數(shù)

1.?服務（Service）、參數(shù)（Parameter Server）機制

2.?典型服務調(diào)用與參數(shù)配置實踐

傳感器軟件接口開發(fā)

1.?常用傳感器驅(qū)動（激光、攝像頭、IMU、超聲波/紅外等）介紹

2.?ROS下傳感器數(shù)據(jù)的采集、發(fā)布與可視化

3.?多線程/異步處理框架簡介

機器人感知數(shù)據(jù)處理

1.?基本數(shù)據(jù)濾波與傳感器融合方法

2.?OpenCV集成與圖像處理基礎（圖像采集、顯示、簡單識別）

實驗：環(huán)境感知程序開發(fā)

1.?編寫采集并處理傳感器數(shù)據(jù)的ROS節(jié)點

2.?傳感器數(shù)據(jù)在RViz中的可視化

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第三天：運動控制、路徑規(guī)劃與仿真

機器人運動控制基礎

1.?運動學模型簡述

2.?ROS中的運動控制（cmd_vel、control node等）

路徑規(guī)劃與導航

1.?經(jīng)典導航與路徑規(guī)劃算法（A#42;、Dijkstra、拓展介紹RRT等）

2.?ROS導航（navigation stack）組件詳解

機器人仿真平臺

1.?Gazebo仿真原理與環(huán)境搭建

2.?加載機器人模型，仿真與可視化

3.?Gazebo與ROS的集成

實驗：機器人虛擬運動與導航

1.?配置并運行導航仿真實驗

2.?路徑規(guī)劃與控制節(jié)點實戰(zhàn)

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第四天：AI/智能應用、系統(tǒng)集成與項目實戰(zhàn)

機器人高階智能應用

1.?簡單AI算法（如目標檢測、語音識別）在機器人中的接入概覽

2.?語音、視覺等第三方AI服務集成

多傳感器、多節(jié)點系統(tǒng)整合

1.?多節(jié)點協(xié)作開發(fā)與系統(tǒng)部署

2.?launch文件、參數(shù)組織、系統(tǒng)調(diào)試方法

軟件架構(gòu)設計與優(yōu)化

1.?消息同步與時間戳管理

2.?軟件模塊解耦、代碼結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議

3.?單元測試與持續(xù)集成簡介

綜合項目實踐

1.?典型項目開發(fā)流程：需求→方案設計→代碼實現(xiàn)→聯(lián)調(diào)測試

2.?項目案例（如小車自主導航、巡線機器人、視覺識別避障等）實操

3.?階段目標分組完成、現(xiàn)場演示

答疑

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如需針對某種機器人類型（如移動底盤、機械臂）、某一語言（Python/C++）、或?qū)Ｗ⒂谀愁惞δ埽ㄈ绺兄?AI/運動控制）進一步細化子目錄，請隨時告知！

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