这条路线以室内轮式移动机器人为对象。先学坐标与运动,再处理观测误差和地图,最后连接规划、控制及任务。数学和程序基础共用专区的基础文章;已经能独立完成对应练习,可以从第二阶段开始,不必重复阅读。
每阶段都留下可检查的结果
坐标与建模阶段,应能手算机身转动后传感器点的世界坐标,解释差速底盘为何不能直接横移,并运行控制实验。记录采样周期、输入单位与饱和,不把“程序没有报错”当作控制验证。
感知阶段依次完成相机反投影练习、带缺测Kalman实验和一维回环图优化。三个例子分别检查观测模型、概率融合和全局约束;它们不能相互替代。遇到漂移时,应能分辨轮滑、偏置、时间错位或缺乏回环可能影响哪里。
系统阶段画出map→odom→base_link→sensor,给每条边指定发布者与时钟,列出观测、速度命令和导航action的接口。用有目标ID、超时与取消的任务记录串起流程。ROS配置步骤尚无运行验证记录,实际接入时需按版本重新核验。
项目阶段先运行导航数值实验,修改机器人半径、角速度限制和新增障碍,说明失败发生在规划还是跟踪。随后在选定ROS/Nav2仿真组合中验证传感器、定位、代价地图、控制和恢复;每完成一层,保存配置和日志。
如何算完成
基础完成需要解释关键假设并复现实验,能改变参数后预测现象。工程完成需要在完整仿真环境测试多个起终点、无路、动态障碍、定位/传感器失效及取消任务,报告到达、碰撞、时延和恢复。实物扩展另记设备与环境,不能沿用小模型数字。
面试复习可以沿坐标、状态估计、搜索与控制、ROS通信、系统排障五组内容回看“面试自查”。学习时仍以可执行行为为主:能解释路径有解却无法执行,比背出规划器名称更能体现理解。继续学习操作任务时,可进入机械臂路线,已有基础节点与完成状态可复用。