課程大綱：

工業機器人發展概覽

??1機器人技術基礎

·?了解基本ROS概念

·?ROS系統起源

·?ROS系統的5個特征

·?ROS文件系統結構

·?ROS的計算模式

·?ROS架構和理念概述

·?ROS系統開發的三個層次

·?設置ROS工作區環境

·?ROS主機（Master）、節點（Nodes）、主題（Topics）、消息（Messages）

·?使用控制臺命令

·?使用Colcon構建Ros2系統

·?ROS啟動文件

·?ROS總體設計

?

??2機器人編程部分

·?了解基本ROS概念

·?ROS架構和理念概述

·?設置ROS工作區環境

·?描述格式SDF與RSDF

·?使用rqt

?

?

??3第一個機器人實踐

·?創建ROS包

·?創建一個ROS項目基本步驟

·?使用ROS 客戶端庫（C++/Python）

·?編寫一個簡單的ROS交互程序：訂閱器（Subscriber）和消息發布器（Publisher）

·?使用ROS參數服務器存儲和檢索參數

·?使用rqt工具小技巧

·?機器人TurtleBotx系列

·?探索ROS上的機器人模型

·?機器人3D位置與軌跡

·?實現ROS動作（如何從A點走到B點，程序命令，底層實現...）

?

?

??4機器人與開源仿真

?

·?ROS服務（基于虛擬機的操作或演示）

·?使用ROS模擬時間

·?Gazebo介紹

·?Gazebo界面

·?畫出一個世界（World）

·?World格式介紹

·?如何選擇世界

·?如何選擇模型

·?如何載入模型

?

?

??5機器人與ROS上TF轉換系統

?

·?為何轉換系統（Transforms）重要

·?ROS里的Transforms

·?如何廣播單Frames

·?RVIZ里的Frames和Transforms

·?廣播消息與移動機器人機構

·?查看TF樹

·?查看坐標變換信息

·?如何可視化坐標系

·?一個利用TF系統的演示

?

?

??6 ROS調試與故障排除

?

·?ROS不同應用調試策略

·?利用Rviz查看TF樹調試ROS

·?自行編寫ROS調試程序

·?消息信息存儲于ROS包與日志管理

·?使用ROS模擬時間

·?使用rqt工具

·?使用rosbag

?

?

??7 機器人與Slam技術分析

·?Slam概念解析

·?數學模型

·?SLAM分類與地圖

·?基于激光的SLAM技術

·?基于視覺的SLAM技術

·?視覺SLAM經典方法比較

·?激光與視覺SLAM技術比較

·?SLAM技術發展前景

·?激光SLAM技術發展前景

·?模擬機器人掃描建筑物

·?機器人攝像頭Slam掃描

?

?

??8 機器人運動規劃實踐

·?運動規劃軟件框架編譯方法

·?運動規劃·新項目構建

·?借助運動規劃設置助手

·?借助開源工具（Rviz工具軟件）

·?編譯，構建和運行項目方法

·?仿真目標控制與調參數

?

??9 發展趨勢與ros2_control系統框架

·?框架演進史

·?技術架構與組件

·?標準控制器列表（Standard Controllers）

·?控制框架應用架構

·?控制框架應用架構

·?URDF與控制框架

·?如何實現控制器和組件

·?運動規劃與控制框架

·?錯誤處理與急停

·?控制框架與用戶接口

·?硬件組件與控制框架處理流

·?Ros2控制框架詳解

·?一個基于Ros2控制框架的演示

?

?

??10 機器人與數字孿生

·?ThingJS介紹

·?ThingJS應用架構

·?ThingJS開發步驟

·?ThingJS開發步驟

·?ThingJS的web開發環境

·?ThingJS對機器配置要求

·?ThingJS的軟件接口

·?ThingJS對機器配置要求

·?ThingJS的平臺層次架構

·?物流軟件Flexsim

·?Flexsim的仿真模型

·?仿真模型組成

·?Flexsim與對象庫

·?對象分類

·?Flexsim建模基本步驟

·?Omniverse介紹

?

??11 機器人前沿仿真技術：Ominiverse

·?nVidia Ominiverse硬件配置

·?企業應用與AI

· 邊緣計算的部署

·?技術架構與平臺

·?機器人仿真與Isaac Sim框架

·?與ROS系統交互

·?機器人開發組件

·?Issac Sim開發流

· 3D模型

·?ROS系統橋

· Gazebo與ROS2與Isaac Sim

·?虛/實交互

·?傳感器看世界

· Issac Cortex架構

·?開發與接口

· 技術架構

·?軟件開發套件

·?Isaac Sim框架解析

· 典型開發步驟

·?Ominiverse平臺軟件安裝與運行

·?運行界面介紹