کتاب صوتی پیاده‌سازی ناوبری هوشمند با ROS2 Nav2 و SLAM

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره پیاده‌سازی ناوبری هوشمند با ROS2 Nav2 و SLAM

موضوع کلی: رباتیک و سیستم‌های خودکار

موضوع میانی: ناوبری و مسیریابی ربات‌های متحرک

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر ناوبری ربات‌های متحرک و ROS2
• 2. معرفی معماری Nav2 و اجزای اصلی آن
• 3. نصب و راه‌اندازی ROS2 و پکیج Nav2
• 4. مفاهیم پایه SLAM: محلی‌سازی و نقشه‌سازی همزمان
• 5. معرفی انواع سنسورهای فاصله‌یاب و دقت در SLAM
• 6. کار با فیلتر کالمن توسعه‌یافته (EKF) در محلی‌سازی
• 7. مبانی فیلتر ذرات و الگوریتم Monte Carlo
• 8. پیاده‌سازی SLAM با Gmapping و Cartographer
• 9. معماری نقشه‌های اشغالی (Occupancy Grid) در Nav2
• 10. تبدیلات مختصاتی (TF2) در ناوبری ربات
• 11. پیکربندی و کالیبراسیون حسگرهای لیدار و دوربین
• 12. درک داده‌های لیدار و تولید PointCloud
• 13. معرفی گره‌های اصلی Nav2: Planner و Controller
• 14. الگوریتم مسیریابی جهانی Dijkstra و A*
• 15. الگوریتم مسیریابی محلی Dynamic Window Approach (DWA)
• 16. پیکربندی پارامترهای مسیریاب محلی Regulated Pure Pursuit
• 17. مدیریت سرعت و شتاب با محدودیت‌های حرکتی
• 18. پیاده‌سازی رفتارهای اجتناب از مانع در Nav2
• 19. تنظیم Costmap‌های سراسری و محلی
• 20. پارامترهای Inflation و لایه‌های Costmap
• 21. ادغام سنسورهای متعدد در Costmap با Sensor Layer
• 22. مدیریت لایه‌های استاتیک و پویا در نقشه
• 23. معماری رفتار (Behavior Tree) در Nav2
• 24. طراحی درخت رفتار سفارشی برای وظایف ناوبری
• 25. کار با سرویس‌ها و اکشن‌های Nav2
• 26. پیاده‌سازی ناوبری نقطه‌ای (Waypoint Navigation)
• 27. مدیریت چرخش و حرکت‌های دقیق ربات
• 28. تشخیص و بازیابی از خطاهای مسیریابی
• 29. پیکربندی Recovery Behavior‌ها در Nav2
• 30. بهبود عملکرد با تنظیم نرخ به‌روزرسانی Costmap
• 31. معرفی AMCL برای محلی‌سازی مبتنی بر نقشه
• 32. تنظیم پارامترهای AMCL و تطبیق با ربات
• 33. محلی‌سازی در محیط‌های پویا و ناشناخته
• 34. ادغام SLAM با Nav2 برای نقشه‌سازی بلادرنگ
• 35. ذخیره و بارگذاری نقشه‌های ساخته شده
• 36. ناوبری در نقشه‌های از پیش ساخته شده
• 37. کار با ابزار RViz برای مانیتورینگ ناوبری
• 38. شبیه‌سازی ربات در Gazebo با پشتیبانی Nav2
• 39. راه‌اندازی دنیای شبیه‌سازی سفارشی برای تست
• 40. تست سناریوهای ناوبری در محیط‌های Indoor
• 41. ناوبری در محیط‌های Outdoor با GPS و Nav2
• 42. ادغام داده‌های GPS و IMU در محلی‌سازی
• 43. مدیریت نویز و خطای سنسورها در ناوبری
• 44. پیاده‌سازی ناوبری با ربات‌های چرخ‌دار تفاضلی
• 45. پیکربندی Nav2 برای ربات‌های چهارچرخ (Ackermann)
• 46. استفاده از کینماتیک معکوس در ناوبری
• 47. بهینه‌سازی مسیر با الگوریتم‌های مبتنی بر گرادیان
• 48. مفاهیم برنامه‌ریزی حرکت (Motion Planning) در Nav2
• 49. کار با پلاگین‌های سفارشی برای مسیریاب‌ها
• 50. توسعه یک پلاگین Controller سفارشی در C++
• 51. توسعه یک پلاگین Planner سفارشی در C++
• 52. یکپارچه‌سازی بینایی کامپیوتر با Nav2 برای تشخیص مانع
• 53. استفاده از YOLO برای تشخیص اشیاء در مسیر ناوبری
• 54. مدیریت اولویت‌ها در ناوبری چندرباتی
• 55. هماهنگی بین ربات‌ها با استفاده از ROS2
• 56. ناوبری در محیط‌های تنگ و راهروها
• 57. مدیریت درب‌ها و آسانسورها در ناوبری خودکار
• 58. پارامترهای ایمنی و توقف اضطراری در Nav2
• 59. تنظیم محدودیت‌های میدان دید سنسورها
• 60. تست عملکرد ناوبری با متریک‌های ارزیابی
• 61. عیب‌یابی مشکلات رایج در Nav2
• 62. بهبود مصرف حافظه و CPU در ناوبری
• 63. ذخیره و بازپخش لاگ‌های ناوبری برای تحلیل
• 64. پیاده‌سازی ناوبری مبتنی بر وظیفه (Task-Driven)
• 65. ادغام Nav2 با سیستم‌های مدیریت وظیفه
• 66. استفاده از سرویس‌های وبی برای دریافت مسیر از راه دور
• 67. ناوبری در نقشه‌های سه‌بعدی با OctoMap
• 68. کار با فیلترهای سه‌بعدی در SLAM
• 69. انتقال از شبیه‌سازی به ربات واقعی
• 70. کالیبراسیون نهایی ربات برای ناوبری دقیق
• 71. مدیریت باتری و ایستگاه‌های شارژ خودکار
• 72. طراحی سیستم بازگشت به خانه (Home Return)
• 73. بهینه‌سازی مسیر با یادگیری تقویتی (مقدماتی)
• 74. استفاده از کتابخانه‌های Python برای رابط Nav2
• 75. راه‌اندازی ناوبری در بستر چندپلتفرمی
• 76. مستندسازی و اشتراک‌گذاری تنظیمات Nav2