机器人学主书

从运动学、控制和感知进入 ROS 2、SLAM、规划与安全仿真。

阅读起点

先从本页第一章开始；如果对应概念已经熟悉，可以从目录中选择需要补齐的章节。

全书顺序

本书按知识依赖组织。主线先建立可运行的共同模型，再进入机制、工程边界和生产约束；维护与前沿内容明确标注，不改变主线的学习顺序。

第1章｜机器人基础

建立坐标变换、运动学、动力学和控制反馈的共同语言。

1. 坐标与变换：使用齐次变换、位姿和坐标系树表达机器人状态。
2. 运动学与动力学：从关节状态推导末端位姿和运动约束。
3. 反馈控制：理解误差、稳定性、PID 和采样。

第2章｜ROS 2 工程基础

组织节点、话题、服务、动作和参数形成可调试系统。

1. 节点与通信：比较 topic、service、action 的时序与语义。
2. 消息与坐标树：组织接口、时间戳、QoS 和 TF。
3. 启动与工具：用 launch、bag、可视化和日志复现问题。

第3章｜感知与定位

融合视觉、传感器和状态估计建立环境理解。

1. 传感器与标定：处理相机、IMU、激光和坐标标定。
2. 视觉感知：理解特征、深度、检测和跟踪的误差来源。
3. SLAM 与状态估计：比较滤波、图优化、回环和地图一致性。

第4章｜规划、仿真与安全

把路径规划、仿真验证和硬件安全放进闭环。

1. 路径与轨迹规划：区分全局规划、局部避障和时间参数化。
2. 仿真到现实：识别模型差异、传感器噪声和 sim-to-real 风险。
3. 安全与故障模式：设计急停、限位、降级和测试证据。

阅读边界

本页是学习路线和专题入口，不替代专题笔记中的机制解释、可运行示例和练习。笔记尚未完成的专题会先显示为占位页；已有经验的读者可以跳到具体章节，再按前置关系回补。

路线状态

本路线的目录已经纳入路线架构，正文笔记仍处于占位或待审查状态。