ros2机器人软件开发工程师学习路线

前言

大家在学习这个的时候还是建议把零基础c++就业路线上的都达到了，这是基础根基。

并且不管是针对机器人相关知识，或者其他方向知识学习，这里阿甘还是先啰嗦一些，怎么让大家进行快速提效的学习。

难道是根据路线给的资源从头到尾一字不拉一个视频不拉的看吗，如果还在这么学习只能说终将被淘汰，甚至可以说不太适合搞程序员这个行业了。

我一直认为我们作为程序员，应该是对AI不管是熟悉，还是使用应该是最前沿的。针对我们学习上，更应该有借助AI进行提效学习的意识。

就比如我们机器人开发学习路线，应该怎么借助ai学习呢。我们对于某个新领域行业的学习，无外乎最迷茫的就是我应该学什么东西，学什么中间件，这个中间件应该学哪些方面，应该学到什么程度。

对于这些困惑，就是我们接下来的学习路线帮助大家解决的，但是应该怎么学，怎么快速掌握呢？这应该是大家思考的。难道是根据我给的文章，给的视频，一个字不拉的看，一个视频不拉的看吗，那效率得低成什么样子，以及自己能保证高效的吸收吗？

阿甘建议，就是大家根据我给的这个路线，比如告诉你学ros2，推荐你去看哪个资料。然后去你这个资料看什么呢？重点看这个中间件整体都分为哪几块，都有哪些知识点，然后你根据要掌握的知识点，直接去问ai，让ai给你编写要熟悉它的demo，借助ai快速掌握，而不是上面的说的紧盯着屏幕看文字，看视频太低效了。

（学习思路建议按照上面咱们给的思路哈，ai时代了，一定要善于用ai提效哈）

前置知识

首先一定要先把零基础cpp就业路线上写的都掌握了，因为这是基础，是让你具备c++编程的基础。

让自己有了编程基础，但是对机器人工程东西还不是熟悉的，这才是这篇文章给大家弥补的。

cpp c++ 机器人ros2 全链路项目重磅来袭

（我们最新开发的ros2机器人项目，覆盖底盘通信、传感器处理、Nav2 导航、SLAM、路径跟踪、任务调度、设施联动、车队协同、REST/VDA 集成、Gazebo/RViz 仿真等等。学习时可以把它当成一个小型机器人公司软件栈，而不是一个单点 demo。）

整体学习路线说明

我们按照机器人开发从底层到上层整体流程进行书写，同时如果你想具体投哪个岗位，去专门的学习就可以了

比如你slam部分，你想搞算法就要去仔细的研究，单纯想找开发工作了解了解就可以了。

整体可以分为如下几部分：

（1）ros相关

了解基本的概念，起码知道什么是节点，节点是怎么通信的等等 不然后面看到具体模块，是怎么联系的，完全看不懂

（2）机器人模型、传感器与 TF

这一部分，可以用网上大家常说的一句话“让机器人在软件世界里有身体” 这部分至少要懂得各个坐标系之间的关系

（3）底盘控制与硬件接入

（4）导航、定位与 SLAM

重点理解地图、定位、代价地图和 Nav2 调试；不要闷头去搞slam算法相关的

（5）任务调度（任务编排）

这也是企业机器人软件开发岗位最复杂，有含金量的一部分

尤其那种机器人工作场景特别多的

像我们项目中写的接订单、排队、取货/卸货/等货、多车协同、低电量回充等等，可以梳理梳理这部分业务，看看任务状态机怎么实现的。如果面试的时候能和面试官讲透会很加分。

像我们c++搞机器人中间层，更多的主要是业务的逻辑，比如像项目开发的任务调度，任务编排，还有就是结合不同的机器人，不同的业务，以及不同场景的处理，这个就需要进入实际工作看你开发机器的场景进行学习了。

（6）仿真

让我们可以验证自测

资料网址资料

对于网上资料，大家一搜，应该搜的最多的就是古月居的ros21讲和鱼香ros的动手学ros2

资料都挺不错的，在这里也再次感谢下开源精神。

网址链接：

（1）古月居 https://github.com/guyuehome/ros2_21_tutorials

（2）鱼香ros： https://fishros.com/d2lros2/#/

（3）官方文档：https://docs.ros.org （还是建议要看看的，不要只看哪些中文别人咀嚼过给你的。 比如在查 API、确认 Jazzy 版本差异时）

（4）创客智造 ROS2：https://www.ncnynl.com/

（5）Robook ROS2 中文文档：https://ros2docs.robook.org/humble/index.html

（6）Nav2 documentation： https://docs.nav2.org/

（7）slam_toolbox repository/documentation：https://github.com/SteveMacenski/slam_toolbox

（8）VDA 5050 official repository: https://github.com/VDA5050/VDA5050

其实按照上面资料里的文章顺序看挺好的，写的很详细了，重点是要借助ai快速，深入学习

ROS/ROS2

对于ros，要学或者说开发要用的，无非就是先对下面的了解：

ROS2 topic / service / action / parameter / launch，以及使用场景

msg / srv / action 的接口设计差异

colcon build、colcon test、source install/setup.bash

ROS2 package 结构、package.xml

借助ai编写demo了解会运用之后，可以再看看项目 （下面阶段学习也类似）

可以去README.md`看看项目是如何构建、启动的

以及本项目robot_interfaces*部分，可以看看msg / srv / action 是怎么拆分的。

机器人模型、传感器与 TF

对URDF / Xacro了解下，知道如何描述机器人几何、link、joint、传感器坐标

对TF 主链：map -> odom -> base_footprint -> base_link -> lidar_link / imu_link （很重要）

LaserScan、IMU、Odometry 的字段含义和 frame_id 约束（让ai给你编写一下教学demo编程程序，然后让它给你逐行解释讲解便会了）

了解以后可以看项目代码部分，如下：

robot_description：机器人模型、URDF/Xacro、传感器坐标

robot_sensors：传感器数据处理、标准 topic 发布或过滤。

robot_hardware：里程计、底盘状态和硬件数据入口。

底盘控制与硬件接入

理解学习下，下面的东西就可以了：

/cmd_vel 速度命令约定、geometry_msgs/msg/Twist、差速运动学、轮速、里程计积分

多速度源仲裁和安全限速的通用设计思路

急停、限速、人工接管、输入超时等移动机器人底盘安全策略

Serial / UDP 通信、半包/粘包、超时和协议鲁棒性

ros2_control SystemInterface 和 diff_drive_controller

对于本项目可以看下面的：

● robot_hardware：mock / Serial / UDP 后端、自定义 CMD/ODOM/STATE 协议、ros2_control 接入。

● robot_teleop：twist_mux / cmd_vel_mux_node、cmd_vel_safety_gate_node 和人工速度输入如何进入速度仲裁链路。

● robot_utils：本项目系统状态和安全相关工具逻辑

导航、定位与 SLAM

● Nav2 的 planner、controller、behavior、BT navigator。

● slam_toolbox、Cartographer、map server、localization。

● robot_localization EKF、里程计和 IMU 融合。

● costmap、keepout / speed filter、语义区域。

● Pure Pursuit、Stanley、tracking error、终点停止

与本项目联系的部分：

● robot_navigation：Nav2 / SLAM / EKF / costmap 参数、launch 和地图。

● robot_path_tracking：Pure Pursuit、Stanley 和路径跟踪误差计算。

● robot_experiments：导航、SLAM、路径跟踪的实验和 benchmark 入口。

任务调度

这一部分我只根据本项目列列，一般不管做什么项目，多来点场景，业务多点搞复杂点，面试能聊清楚就可以了

● AMR 任务调度通用概念：任务队列、优先级、抢占、暂停 / 恢复 / 取消。

● BehaviorTree / 状态机在任务流和恢复策略中的作用。

● 站点、路网、资源预约、交通管制和路径资源锁的通用思路。

● 设施资源交互：门、电梯、充电桩、载荷、人工确认。

● Fleet management、remote task、VDA5050、REST / MQTT

本项目设计部分：

● robot_tasks：mission queue、mission runner、workflow、BehaviorTree helper。

● robot_interfaces_mission：任务调度相关服务、消息和 action。

● robot_interfaces_facility：门、电梯、充电、payload 等设施资源接口。

● robot_interfaces_fleet：车队协同、远程任务和路权相关接口。

● robot_interfaces_business：统一订单入口 /v2/submit_order 和业务接口。

仿真

Gazebo world、ros_gz bridge、动态实体、RViz marker / display 的基本用法，了解下应该就可以了 具体可以看看上面资料仿真章节，挺不错的

总结

对于上面列的，不要上来每一个东西都学的很深，没有必要重点是还是看你对哪个方向感兴趣，把自己这个方向设计到的深入学学即可

可以结合下面这个看：

文章链接

https://www.yuque.com/u41022237/xy0omf

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