什么是ROS
ROS = Robot Operating System（机器人操作系统）
它不是 Linux 那种 OS，而是跑在 Linux 上的一整套软件框架。
- 模块怎么拆(摄像头, 雷达, SLAM, 目标识别, 路径规划, 电机控制)
- 模块怎么通信-ROS 定义了通信机制
- 数据格式怎么统一(所有算法都能“即插即用”)
- 工程怎么调试
- rviz：三维可视化
- rqt：运行状态监控
- rosbag：数据录制 / 回放
- tf：坐标变换管理
没有 ROS，机器人调试几乎是噩梦
开发机器人需要的技术
基础软件能力
- Linux
- C++ (实时控制必须 C++)
感知
- 计算机视觉： OpenCV 相机标定 图像坐标 → 世界坐标
- 深度学习：YOLO / Segmentation TensorRT 推理部署
传感器融合
- Camera + IMU
- LiDAR + Odom
- EKF / UKF
定位与建图（核心壁垒）
最难、最值钱、最容易翻车的部分
决策与规划
- 路径规划
- 状态机
运动与控制（容易出事故）
- 控制理论: PID 速度 / 位置闭环 轨迹跟踪
- 实时控制: CAN / UART 实时线程 延迟抖动控制
硬件 & 系统工程
- 驱动与接口: 摄像头/电机/编码器/传感器
- 电源 / 热 / EMC
工程化能力
- 系统架构: 多进程设计 Watchdog 日志 / 回滚
- OTA / 远程运维: 更新失败怎么办 设备死机怎么办
硬件选择
| 指标 | RK3588 | Jetson |
|---|---|---|
| 算力 | 够用，中等复杂 SLAM + AI推理 | 过剩，高速复杂模型 |
| 多传感器 | 可跑，需调试同步 | 完全成熟，多摄像头/雷达 demo 多 |
| 功耗 | 15–25W | 30–60W |
| 散热 | 低，长期运行稳定 | 高，需风扇或散热方案 |
| ROS2 生态 | 可跑，社区资料少，需要适配 | 社区成熟，资料多，开发效率高 |
| 成本 | 模块 1.5–2K RMB | Xavier NX 2–3K RMB / Orin 5K+ |
送货小车
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│ 社区自动送货小车开发难点 │
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感知与环境理解 定位与导航 运动控制与动力 系统集成与稳定性
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多传感器融合 光照/天气 精准定位 路径规划 电机PID 控制 软硬件耦合
摄像头+LiDAR 数据噪声 GNSS受限 动态避障 载重变化 模块通信延迟
目标检测/跟踪 容错要求 室内SLAM 避障算法 急停安全 异常处理与watchdog
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安全与法规 运营与量产
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人机交互安全 法规合规 成本 vs 算力 vs 功耗 维护难度
碰撞防护 保险责任 硬件选型 模块更换/标定/更新
远程监控 紧急接管 功耗散热 社区环境适应性
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