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智能小车的建模及其仿真(方法流程)

概述

本文以经典的自动驾驶小车(Autonomous Ground Vehicle,AGV**)为代表,讲述如何从零开始构造一个可以仿真运行的小车。课程设计涵盖以下五个环节:**

  1. 需求分析和功能定义(市场 → 业务)
  2. 机械模型的设计和建立(机械)
  3. 传感器和执行器的安装(电子电路)
  4. ROS2 节点的设计与代码开发(机器人编程)
  5. 仿真环境的加载和运行(系统仿真实验)

从概念到一个工程化的原理样机,基本只有两个阶段:从概念到仿真,以及从仿真到实物样机。上述五个环节基本覆盖了「从零到一」、即「从概念到仿真」的主要流程。

课程设计导读

本课程设计对应「从概念到仿真」阶段。完成仿真验证后,可在此基础上推进实物样机开发。

本节不会涉及过于具体的技术细节,而是以流程为主线,讲述如何从零开始构建一个可仿真运行的智能小车。

通过本节的学习,读者将掌握从概念到仿真的完整流程;在下一节我们将对具体细节适当展开,从而让新手读者能够一窥机器人工程开发的真容。

需求分析和功能定义

设计机器人硬件:建立面向ROS2的仿真模型

设计机器人软件:基于ROS2的机器人编程

配置仿真环境

实施仿真实验