“点一盏灯”

  • 介绍
  • I、全局地图
  • II、自身定位
  • III、路径规划
  • IV、运动控制
  • V、环境感知
  • /odom与/map
  • 说明



【本节内容适用于仿真，实体操作看后边章节】


从官网的一张图，认清导航。

介绍

ROS中的导航是一个metapackage功能包集，主要由五个部分组成：全局地图、自身定位、路径规划、运动控制、环境感知组成，如下图：

android ros地图 ros gps导航_c++

I、全局地图

对应上图：mapserver

  • 这里的关注点是地图的建模，配合机器人的传感器，有一种建模方法名为SLAM（同步建图与定位）很火。
  • 常用的slam方法:Gmapping、hector_slam、cartographer、rgbdslam、ORB_SLAM …
  • 再次注意：SLAM只是一种即时定位和导航的方法。甚至可以忽略SLAM，用一张伪造地图，就可以实现导航。

II、自身定位

对应amcl, odom等

  • 当信号屏蔽，GPS不可用时，就要用到局部定位，ACML自适应定位方法就是其中一种。

III、路径规划

根据全局地图定位大局，局部地图来避免突然出现的障碍物，直至到达目标点。发挥作用的有如下两个：

  • gloable_planner：全局路径规划，A*算法，Dijkstra算法等计算最优路线
  • local_planner: 本地实时规划，Dynamic Window Approaches算法，规避突然障碍物。

IV、运动控制

和底盘的通信，驱动轮子
通过话题"cmd_vel"发布geometry_msgs/Twist类型的消息

V、环境感知

用摄像头、激光雷达、编码器…，摄像头等感知外部信息并生成里程计信息。

/odom与/map

这是两种常见的父级坐标系：

  • /odom坐标系：一般用里程计定位，连续，但是长时间有较大误差（局部）
  • /map坐标系： 传感器定位，再和全局地图匹配，会跳变。
    一般两种融合使用。

本来是两种并列的父级坐标系，但为了符合单继承原则，设计成：map -> odom -> base_footprint。

说明

仿真硬件要求：

  1. 轮式差速驱动机器人。命令的格式为：x速度分量，y速度分量，角速度(theta)分量。
  2. 需要激光雷达来建图；
  3. 机器人尽可能轻量。

仿真软件要求：

  • 跑完我们第1节例程即可。

最后会发现，我们多数人的工作是使用+调参，而不是算法开发，但是要能读懂文档，有阅读文献能力。