京都大学机器人课程讲义:差动二轮、里程计与 Nav2 自主导航入门
4310sy · x · 2026-09-03
京都大学机器人编程课程讲义（ Introduction 2），系统讲解轮式移动机器人的移动与导航基础，配合ちょまど整理的入门路径：组装差动二轮机器人 → 用 ROS 控制 → 用 Nav2 实现自主导航。
讲义要点：
- 驱动方式对比：二轮差动驱动（简单便宜、可原地转向，但直线保持难）、汽车式转向（适应户外地形但路径规划复杂）、全方位驱动（全向移动但贵且复杂）。
- 里程计（odometry）：基于运动模型与轮速，用 x += v·cos(θ)·T 等公式持续更新位姿 (x, y, θ)；速度一般由光学编码器测得。
- 误差问题：轮径不均、地面凹凸、打滑都会导致误差累积，且无其他传感器时无法修正——因此实践中不能只靠里程计定位。
- 位置控制两种方法：旋转-直进-旋转的简单三段式（动作断续、难修正偏差），以及基于 atan2 计算目标方位角、保持恒速同时用角速度控制角度误差的平滑方法。
- ROS 中里程计信息通常已在内部算好，通过 /odom 话题发布，无需自己从编码器数据计算。
回复者吐槽从「ROS 控制」跳到「Nav2 自主导航」跨度过大，反映了这套入门路径的实际难度。
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