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목차

제1장: 서론

  • 책의 목적과 대상

  • URDF, SDF, Xacro의 역할과 중요성

  • 시뮬레이션과 실제 로봇 개발의 차이점

제2장: URDF 개요

  • URDF의 기본 개념

  • URDF의 구조와 구성 요소

  • URDF 파일 작성 방법

  • URDF와 ROS의 통합

제3장: URDF의 링크 및 조인트

  • 링크 정의하기

  • 조인트의 종류와 기능

  • 링크와 조인트의 관계

  • 물리적 특성(질량, 관성, 마찰 등) 정의

제4장: URDF의 시각적 요소

  • 로봇의 시각적 모델링

  • 메쉬 파일 사용하기 (STL, Collada 등)

  • 시각적 요소와 물리적 요소의 차이점

  • 색상과 재질 설정

제5장: URDF의 충돌 모델

  • 충돌 모델 정의

  • 간단한 충돌 형상 설정 (박스, 실린더, 구)

  • 복잡한 충돌 모델을 위한 메쉬 사용

제6장: URDF의 센서 통합

  • 센서의 URDF 정의

  • 카메라, LIDAR, IMU 등 주요 센서 모델링

  • 센서 플러그인 설정

제7장: URDF와 Gazebo 플러그인

  • Gazebo 플러그인의 개요

  • URDF와 Gazebo 통합하기

  • Gazebo 플러그인 설정 예제

제8장: URDF의 제한 사항

  • URDF의 한계

  • URDF에서 처리할 수 없는 고급 기능

  • SDF로 전환이 필요한 이유

제9장: SDF 개요

  • SDF의 구조와 기능

  • URDF와 SDF의 차이점

  • SDF의 장점과 활용 사례

제10장: SDF 파일 작성

  • SDF의 기본 구조

  • 링크 및 조인트 정의

  • URDF와의 차이점

제11장: SDF의 시각적 요소

  • 시각적 요소 정의

  • 메쉬 파일과 SDF의 통합

  • 시각적 모델과 물리적 모델의 차이

제12장: SDF의 물리 엔진 설정

  • 물리 엔진의 종류 (ODE, Bullet 등)

  • 물리 엔진 설정 방법

  • 마찰, 중력 등 물리적 특성 조정

제13장: SDF에서의 센서 설정

  • SDF에서 센서 정의하기

  • 다양한 센서의 설정 방법

  • 센서와 Gazebo의 연동

제14장: SDF의 환경 모델링

  • 환경 요소 정의 (지형, 빌딩 등)

  • Gazebo에서 환경 설정하기

  • 환경에 물리 엔진 적용하기

제15장: SDF의 플러그인 설정

  • SDF의 플러그인 구조

  • 로봇과 센서의 플러그인 설정 방법

  • Gazebo에서 플러그인 사용 사례

제16장: xacro 개요

  • xacro의 필요성

  • xacro와 URDF의 차이점

  • 매크로와 파라미터화

제17장: xacro 파일 작성

  • xacro의 기본 구조

  • 매크로 정의 및 활용

  • 변수와 조건문 사용

제18장: xacro로 URDF 최적화하기

  • 반복적인 구조 간소화

  • 복잡한 URDF를 xacro로 효율적으로 관리

  • 파라미터를 통한 로봇 모델링의 유연성

제19장: xacro의 활용 사례

  • 실제 로봇 모델링에서의 xacro 사용 예시

  • 멀티 조인트 로봇에서의 xacro 최적화

  • 매개변수화된 로봇 모델링

제20장: Gazebo에서 URDF와 SDF 시뮬레이션 비교

  • URDF와 SDF 기반 시뮬레이션의 차이

  • 두 포맷의 장단점 비교

  • 프로젝트에서 선택 기준

제21장: Gazebo에서 로봇 시뮬레이션 시작하기

  • Gazebo 설치 및 기본 설정

  • URDF/SDF 파일 불러오기

  • 기본 로봇 시뮬레이션 실행

제22장: 로봇의 동역학 시뮬레이션

  • 동역학 시뮬레이션 개요

  • URDF/SDF에서 물리 엔진 설정

  • 로봇의 움직임 및 조인트 제어

제23장: 센서 시뮬레이션

  • 센서 데이터 시뮬레이션 설정

  • 카메라, LIDAR, IMU 데이터 수집

  • 시뮬레이션 중 실시간 센서 출력 확인

제24장: Gazebo에서 환경 상호작용

  • 로봇과 환경의 충돌 처리

  • 환경 객체 추가 및 상호작용

  • Gazebo에서 동적 환경 시뮬레이션

제25장: Gazebo 플러그인 활용

  • Gazebo 플러그인 설치 및 설정

  • 로봇과 센서에 플러그인 적용

  • 플러그인을 통한 로봇 동작 제어

제26장: 로봇 제어 및 자율 주행 시뮬레이션

  • 로봇의 제어 메커니즘 설정

  • 자율 주행 알고리즘 적용

  • 경로 계획 및 네비게이션 시뮬레이션

제27장: 로봇 모델 디버깅 및 최적화

  • URDF/SDF 디버깅 도구

  • 시뮬레이션 성능 최적화 방법

  • Gazebo 로그 및 분석 도구 활용

제28장: 로봇 시뮬레이션 결과 분석

  • 시뮬레이션 데이터 기록 및 분석

  • 센서 데이터 분석 및 처리

  • 시뮬레이션 결과 시각화 도구

제29장: 복잡한 로봇 시스템 시뮬레이션

  • 멀티 조인트 로봇 시뮬레이션

  • 협동 로봇 시스템 시뮬레이션

  • 다수 로봇 간의 상호작용 모델링

제30장: 로봇 시뮬레이션 프로젝트 사례

  • 실제 프로젝트에서 URDF, SDF, xacro 활용 사례

  • 프로젝트 구성 및 관리 방법

  • Gazebo에서의 복합 로봇 시스템 구현

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