ROS Navigation导航包介绍
Navigation功能包集概述
这是2D的导航功能包集,通过接收里程计数据、tf坐标变换树以及传感器数据,为移动机器人输出目标位置以及安全速度。概念层面上讲,导航功能包集是相当简单的。 它从里程计和传感器数据流获取信息,并将速度命令发送给移动基站(比如你的机器人)。但是,想要在任意机器人上使用导航功能包集可能有点复杂。使用导航功能包集的先决条件是,机器人必须运行ROS,有一个tf变换树,使用正确的ROS Message types发布传感器数据。而且,我们需要在高层为一个具有一定形状和动力学特点的机器人配置导航功能包集。
acml:是一个针对在二维移动的机器人的基于概率定位系统。它实现了自适应蒙特卡罗滤波的定位方法,并使用粒子滤波器去跟踪在已知地图中机器人的位置。
base_local_planner:这个包提供了Trajectory Rollout以及Dynamic Window两种在2D平面局部导航的方法。通过提供一个跟随的规划路径和一个代价地图,控制器生成速度指令并发送至机器人。它支持全向和非全向机器人,以及任何可以用多边形或圆描述的机器人轮廓,并且可以在launch文件中设置这些参数。这个包已经被封装好,可以通过nav_core包的BaseLocolPlanner接口来调用。
carrot_planner:这个规划器是一个简单的全局规划器,可以通过nav_core::BaseGlobalPlanner 来进行调用,并且被move_base节点用作一个全局规划的插件。这个规划器从用户处采集到一个目标点,之后检查用户指定的目标点是否是障碍物,如果是的话沿着robot与目标点构成的向量向后退,直到找到一点没有障碍物位置。之后它会将此目标点作为目标发送给局部规划器和控制器。这个规划器允许机器人尽可能到达离用户指定的目标点最近的位置。
clear_costmap_recovery:为导航包提供了一种自救行为,试图通过将代价地图还原成已知区域外的静态地图从而清除出空间。
costmap_2d:通过激光或点云的数据,投影到2D平面上,创建代价地图,并可以设置膨胀半径。
dwa_local_planner:局部规划器,提供动态窗口方法( Dynamic Window Approach)在平面上局部导航。与base_local_planner类似。
fake_localization:提供了一个简单节点fake_localization node,可以代替一个定位系统,并提供了acml包的ROS API的子集。由于较低的计算量,这个节点非常频繁的用于在仿真环境中提供完美的定位。这个节点将里程计数据转换为位置、粒子云,并以acml发布的数据格式发布。
global_planner:全局路径规划节点。
map_server:将代价地图作为ROS Service发布,提供了map_saver节点,可以通过命令行存储地图。
move_base:提供了action动作的实现(actionlib包),即给定一个世界系下的目标位置,机器人会试图移动到该位置。另外,move_base节点中包含了两个代价地图(全局、局部),以及一个全局规划器和一个局部规划器,以便实现导航任务。
move_base_msgs: 通过MoveBase.action文件定义产生的消息文件,用于actionlib与move_base的通信。
move_slow_and_clear:为robot提供一种自救行为,即清除代价地图的信息并限制机器人速度,但这不绝对安全,robot可能会撞到某些障碍。但这是唯一一种可以与允许最大速度动态设置的局部规划器兼容的自救行为。
nav_core:为robot实现导航任务提供了通用的接口,包括BaseGlobalPlanner,BaseLocalPlanner,, RecoveryBehavior interfaces等,这有利于方便的更新规划器或者自救行为的版本。
navfn:全局规划器,提供了一个快速插值的函数,可以在起始点到目标点之间快速插值,并找到代价最小的一条路径。
robot_pose_ekf:这个包用于估计robot的三维位置,利用扩展卡尔曼滤波的方法,建立了一个六维模型,联合了轮子里程计、IMU、视觉里程计的数据。
rotate_recovery:提供了一种自救行为,通过旋转360度来清除空间。
voxel_grid:提供一个有效的三维体素网格的实现
导航框架
这幅图描述了使用Navigation导航包的一个整体框架,其核心是move_base节点,包含了global_planner、local_planner、global_costmap、local_costmap、recovery_behaviors五个模块,move_base节点订阅tf(坐标系转换)、odom(里程计数据)、map(地图)、sensor datas(激光数据或点云)以及goal等话题,之后发布cmd_vel话题。
tf:利用ROS的tf工具发布坐标系之间的转换关系,包括:/map->/odom,/odom->/base_link,/base_link->/sensor等
odom:导航包需要用到里程计的数据,故需将其用tf工具和nav_msgs/Odometry消息发布出来
map:在导航前,最好可以提供一张全局的地图,因此需要我们提前创建(但这不是必须的)
sensor data:用于避障,建图等等,可以是激光雷达的平面数据或者是点云数据(sensor_msgs/LaserScan or sensor_msgs/PointCloud )
goal:目标在全局地图中的坐标,用geometry_msgs/PoseStamped消息格式发布
此外,move_base节点还提供了action动作的接口(即SimpleActionServer的实现,详细可见actionlib包),包括订阅了move_base/goal (move_base_msgs/MoveBaseActionGoal),move_base/cancel (actionlib_msgs/GoalID)两个话题,并发布了move_base/feedback (move_base_msgs/MoveBaseActionFeedback)、move_base/status (actionlib_msgs/GoalStatusArray)、move_base/result (move_base_msgs/MoveBaseActionResult)等三个话题。因此用户可以自己写一个利用actionlib库写一个发布目标位置的节点。
在熟悉完整个导航框架后,我们就可以开始依次做好相应的准备工作了。需要的步骤如下:
1、搭建一个移动平台,使其订阅/cmd_vel话题,并发布odom里程计数据以及/odom->/base_link的tf数据??
2、将传感器数据(激光数据或RGB-D点云数据)发布出来
3、创建地图,利用slam_gmapping或hector_slam的方法
4、配置Navigation包,进行导航
参考链接:https://www.cnblogs.com/flyinggod/p/9081046.html
ROS Navigation导航包介绍相关推荐
- ROS navigation调试基础(实现真实机器人导航)
最近使用了一下ROS中非常经典的导航包navigation.并通过自己的激光雷达以及相机里程计驱动了自己的小车在室内进行简单的定位以及导航.在此记录一下以免后期忘记. 1.导航包安装 ROS中navi ...
- ROS Navigation插件注册自定义导航避障算法
前言 最近开组会的时候,导师催促我寻找创新点,着实让我头疼.因为说实话,我真的不想找什么创新点,我只想学习一些招聘简历上的技能类的东西,比如熟悉A*.Dijkstra和DWA导航避障算法,熟悉ROS, ...
- ROS Navigation Stack安装
ROS Navigation Stack安装 Navigation导航包是做导航几乎都要用的,大家可以先去ROS Wiki上学习下 我们先Git下对应版本的软件包,我是Kinetic的,所以是Kine ...
- ROS学习笔记08、机器人导航仿真(slam、map_server、amcl、move_base与导航消息介绍)
文章目录 前言 一.导航概述 1.1.导航模块 1.2.导航之坐标系 二.导航实现 准备工作(安装导航包和新建工程包) 2.1.SLAM建图 2.1.1.认识gmapping 2.1.2.实操 2.2 ...
- ROS Navigation Tuning Guide(导航调试指南)
ROS Navigation Tuning Guide 导航调试指南 准备工作 距离传感器 里程计 定位 速度与加速度的设置 获得最大速度 获得最大加速度 设置最小值 XY方向的速度 Global P ...
- ROS导航包参数设置
首先了解在导航堆中,move_base包与其它包(如amcl.map_server)的关系,如图所示 在move_base节点运行前需要四个配置文件,这些文件定义了一系列相关参数,包括越过障碍物的代价 ...
- 安装ros导航包,teb_local_planner步骤
安装ros导航包,teb_local_planner步骤 1.sudo apt-get install ros-melodic-teb-local-planner (安装包) 2.rosdep in ...
- 理解ROS Navigation Stack,看完这篇你就知道啦!
前言 ROS Navigation Stack是ROS提供的一个二维的导航功能包集合,通过输入里程计.传感器信息和目标位姿,输出控制机器人到达目标状态的安全速度指令.ROS Navigation St ...
- 【硬核】 ROS Navigation 局部路径规划常见算法
简介 最近,作者参加了关于RMUS 高校 SimReal挑战赛,首次接触到了机器人导航领域,这里记录一下这段时间的收货.sim2real的全称是simulation to reality,是强化学 ...
最新文章
- SAP 关于EWM的WT增强简介
- matlab截图放不下,[转载]【MATLAB】MATLAB的自带数据及可生成数据的函数——图片形式...
- php解析QQmv直链,网易云音乐直链解析API源代码^-^
- 09-百度ai图片识别
- SGU traffic light
- 官方回应 ,清华大学对于造假的处理结果来了:一作撤销博士学位,导师停止招生资格及提前退休...
- Android--音乐播放器
- 一台新云主机nodejs项目部署过程
- win8 计算机配置,Win8如何进行系统配置
- JavaScript 开发进阶:理解 JavaScript 作用域和作用域链
- springMVC入门二
- MySQL新闻和新闻详情关联_新闻首页实现 -- 5. 新闻详情以及评论功能实现
- 将 instance 连接到 second_local_net - 每天5分钟玩转 OpenStack(85)
- Lena与数字图像处理
- MapGuide应用开发系列(三)----MapGuide 数据包管理及Maestro亮点功能介绍
- 机载激光雷达原理与应用科普(二)
- 我的大数据之路--2019拉钩网爬取(破解反爬虫)
- ndoutils(ndo2db)安装部署
- 实名认证平台如何实现?
- Unity3d--GUI自适应矩阵(通过Matrix4x4.SetTRS)