机器人相关概念

一、机器人与 AGV 基础

1. AGV

  • 全称:Automated Guided Vehicle
  • 中文:自动导引车
  • 解释:工厂自动搬运物料的小车

2. AMR

  • 全称:Autonomous Mobile Robot
  • 中文:自主移动机器人
  • 解释:更智能的 AGV,可自主建图、避障、规划路径

3. SLAM

  • 全称:Simultaneous Localization And Mapping
  • 中文:同步定位与地图构建
  • 解释:机器人一边走,一边画地图、知道自己在哪

4. IMU

  • 全称:Inertial Measurement Unit
  • 中文:惯性测量单元
  • 解释:测姿态、加速度、角速度,机器人的 “平衡感”

二、硬件平台(电脑 / 控制器)

5. Jetson Orin NX / Xavier

  • 全称:NVIDIA Jetson 系列
  • 中文:英伟达嵌入式 AI 计算机
  • 解释:机器人 / AGV 的高性能大脑,跑 ROS2、AI、SLAM

6. 树莓派 (Raspberry Pi)

  • 全称:Raspberry Pi
  • 中文:树莓派开发板
  • 解释:信用卡大小的 Linux 小电脑,适合入门、轻量硬件控制

7. GPIO

  • 全称:General Purpose Input/Output
  • 中文:通用输入输出引脚
  • 解释:开发板上的针脚,用来接 LED、传感器、电机

8. PLC

  • 全称:Programmable Logic Controller
  • 中文:可编程逻辑控制器
  • 解释:工业现场安全控制硬件,控制设备启停、急停、产线联动

三、ROS2 核心通信

9. ROS2

  • 全称:Robot Operating System 2
  • 中文:机器人操作系统 2
  • 解释:机器人软件框架,负责模块间通信、调度、工具链

10. DDS

  • 全称:Data Distribution Service
  • 中文:数据分发服务
  • 解释:ROS2 底层通信标准,工业级实时可靠

11. QoS

  • 全称:Quality of Service
  • 中文:服务质量策略
  • 解释:控制消息是否丢包、是否实时、是否保留历史

12. RTPS

  • 全称:Real Time Publish Subscribe
  • 中文:实时发布订阅协议
  • 解释:DDS 的底层传输协议

13. TSN

  • 全称:Time Sensitive Networking
  • 中文:时间敏感网络
  • 解释:工业实时以太网标准

14. RDMA

  • 全称:Remote Direct Memory Access
  • 中文:远程直接内存访问
  • 解释:超低延迟、高速通信技术

四、ROS2 通信模型

15. Topic

  • 全称:Topic
  • 中文:话题
  • 解释:持续发布 / 订阅数据(雷达、图像、IMU)

16. Service

  • 全称:Service
  • 中文:服务
  • 解释:一问一答,短任务调用

17. Action

  • 全称:Action
  • 中文:动作
  • 解释:长任务,可反馈、可取消(导航、抓取)

18. Launch

  • 全称:Launch System
  • 中文:启动系统
  • 解释:一次性启动多个 ROS2 节点、配置

五、ROS2 开发接口

19. rclcpp

  • 全称:ROS Client Library for C++
  • 中文:ROS2 C++ 客户端库
  • 解释:用 C++ 写 ROS2 程序

20. rclpy

  • 全称:ROS Client Library for Python
  • 中文:ROS2 Python 客户端库
  • 解释:用 Python 写 ROS2 程序

21. colcon

  • 全称:collective construction
  • 中文:集合构建工具
  • 解释:ROS2 的编译工具

六、网络通信

22. TCP

  • 全称:Transmission Control Protocol
  • 中文:传输控制协议
  • 解释:可靠、不丢包

23. UDP

  • 全称:User Datagram Protocol
  • 中文:用户数据报协议
  • 解释:快速、允许丢包

24. Socket

  • 全称:Socket
  • 中文:套接字
  • 解释:代码里实现网络通信的接口

七、机械臂 & 运动控制

25. 逆运动学 / IK

  • 全称:Inverse Kinematics
  • 中文:逆运动学
  • 解释:已知末端位置 → 求各关节角度

26. 笛卡尔路径

  • 全称:Cartesian Path
  • 中文:笛卡尔空间路径
  • 解释:控制机械臂末端走直线、圆弧、精确轨迹

27. MoveIt2

  • 全称:MoveIt 2
  • 中文:机械臂运动规划框架
  • 解释:ROS2 机械臂标准工具,负责规划、避障、IK

28. OMPL

  • 全称:Open Motion Planning Library
  • 中文:开源运动规划库
  • 解释:MoveIt2 默认规划算法库

29. PRM

  • 全称:Probabilistic RoadMap
  • 中文:概率路线图
  • 解释:路径规划算法

30. RRT

  • 全称:Rapidly-exploring Random Tree
  • 中文:快速扩展随机树
  • 解释:常用路径搜索算法

八、现代控制算法

31. LQR

  • 全称:Linear Quadratic Regulator
  • 中文:线性二次调节器
  • 解释:最优控制算法,让运动更平滑、稳定

32. MPC

  • 全称:Model Predictive Control
  • 中文:模型预测控制
  • 解释:提前预测未来轨迹,高精度控制

九、AI & 仿真

33. IL

  • 全称:Imitation Learning
  • 中文:模仿学习
  • 解释:通过看人类演示学习任务

34. RL

  • 全称:Reinforcement Learning
  • 中文:强化学习
  • 解释:通过试错优化策略

35. Isaac Sim / Isaac Lab

  • 全称:NVIDIA Isaac Sim / Isaac Lab
  • 中文:英伟达机器人仿真平台
  • 解释:机器人、AGV、机械臂仿真环境,支持 ROS2、AI

36. Sim2Real

  • 全称:Simulation to Reality
  • 中文:从仿真到现实
  • 解释:仿真训练好的模型直接部署到真实机器人

37. SDF

  • 全称:Signed Distance Field
  • 中文:符号距离场
  • 解释:用于环境感知、碰撞、避障的 3D 表示

十、工业驱动

38. ROS2 FANUC Driver

  • 全称:ROS2 FANUC Driver
  • 中文:发那科机器人 ROS2 驱动
  • 解释:ROS2 与发那科机械臂通信、控制的桥梁

39. CBB

  • 全称:Common Base Library
  • 中文:通用基础库
  • 解释:公司内部常用工具封装库