ros中实现全局/局部避障算法的添加与rviz中规划路径的显示（上）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了ros中实现全局/局部避障算法的添加与rviz中规划路径的显示（上）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前言

一、命令行

二、所用到的launch文件、yaml文件等

1.map1_mrobot_laser_nav_gazebo.launch

2.gmapping_demo.launch

3.gmapping.launch

4.move_base.launch

5.nav03_map_server.launch

6.mrobot_teleop.launch

三、rviz中添加path插件

总结

前言

最近在做ros相关的作业，故写下本文留做参考以便日后再次使用或理解，如有错漏之处敬请指出！

所用的全局避障（路径规划）算法为A*，局部避障（路径规划）算法为DWA。

本文主要介绍DWA算法的添加和应用（因为A*还没做…）

一、命令行

#先在gazebo中建立并保存地图，file-save world as 保存world文件
roslaunch mrobot_gazebo map1_mrobot_laser_nav_gazebo.launch #启动gazebo，加载已建立的地图
roslaunch mrobot_navigation gmapping_demo.launch #启动move_base、rviz,此处的launch文件中不要添加最后的<加载地图文件>代码
roslaunch mrobot_teleop mrobot_teleop.launch #可以使用键盘的【uiojklm,.】九个键进行对小机器人的控制，使小车雷达扫描完整个地图 
rosrun map_server map_saver -f ~/ws/src/robot_mrobot/mrobot_navigation/maps/图片名称 #保存地图yaml、pgm文件，路径根据情况进行更改即可
#更改好launch、yaml文件后
roslaunch mrobot_gazebo map1_mrobot_laser_nav_gazebo.launch #启动gazebo，加载已建立的地图
roslaunch mrobot_navigation gmapping_demo.launch #启动move_base、rviz
#在rviz中设置目标点，添加path插件选择topic来显示已规划出的全局/局部路径

二、所用到的launch文件、yaml文件等

1.map1_mrobot_laser_nav_gazebo.launch

<launch>

    <!-- 设置launch文件的参数 --> <!-- 此处world文件改为自己另存为的名字 -->
    <arg name="world_name" value="$(find mrobot_gazebo)/worlds/2-11map1.world"/>  
    <arg name="paused" default="false"/>
    <arg name="use_sim_time" default="true"/>
    <arg name="gui" default="true"/>
    <arg name="headless" default="false"/>
    <arg name="debug" default="false"/>

    <!-- 运行gazebo仿真环境 -->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
        <arg name="world_name" value="$(arg world_name)" />
        <arg name="debug" value="$(arg debug)" />
        <arg name="gui" value="$(arg gui)" />
        <arg name="paused" value="$(arg paused)"/>
        <arg name="use_sim_time" value="$(arg use_sim_time)"/>
        <arg name="headless" value="$(arg headless)"/>
    </include>

    <!-- 加载机器人模型描述参数 -->
    <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find mrobot_gazebo)/urdf/mrobot_with_rplidar.urdf.xacro'" /> 

    <!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态  -->
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" ></node> 

    <!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf  -->
    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher"  output="screen" >
        <param name="publish_frequency" type="double" value="50.0" />
    </node>

    <!-- 在gazebo中加载机器人模型-->
    <node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen"
          args="-urdf -model mrobot -param robot_description"/> 

</launch>

2.gmapping_demo.launch

<launch>

    <include file="$(find mrobot_navigation)/launch/gmapping.launch"/>

    <!-- 启动move_base节点 -->
    <include file="$(find mrobot_navigation)/launch/move_base.launch" />

    <!-- 启动rviz -->
    <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find mrobot_navigation)/rviz/gmapping.rviz"/>

    <!-- 加载地图服务 -->
    <include file="$(find mrobot_navigation)/launch/nav03_map_server.launch" />

</launch>

3.gmapping.launch

<launch>
    <arg name="scan_topic" default="scan" />

    <node pkg="gmapping" type="slam_gmapping" name="slam_gmapping" output="screen" clear_params="true">
        <param name="odom_frame" value="odom"/>
        <param name="map_update_interval" value="5.0"/>
        <!-- Set maxUrange < actual maximum range of the Laser -->
        <param name="maxRange" value="5.0"/>
        <param name="maxUrange" value="4.5"/>
        <param name="sigma" value="0.05"/>
        <param name="kernelSize" value="1"/>
        <param name="lstep" value="0.05"/>
        <param name="astep" value="0.05"/>
        <param name="iterations" value="5"/>
        <param name="lsigma" value="0.075"/>
        <param name="ogain" value="3.0"/>
        <param name="lskip" value="0"/>
        <param name="srr" value="0.01"/>
        <param name="srt" value="0.02"/>
        <param name="str" value="0.01"/>
        <param name="stt" value="0.02"/>
        <param name="linearUpdate" value="0.5"/>
        <param name="angularUpdate" value="0.436"/>
        <param name="temporalUpdate" value="-1.0"/>
        <param name="resampleThreshold" value="0.5"/>
        <param name="particles" value="80"/>
        <param name="xmin" value="-1.0"/>
        <param name="ymin" value="-1.0"/>
        <param name="xmax" value="1.0"/>
        <param name="ymax" value="1.0"/>
        <param name="delta" value="0.05"/>
        <param name="llsamplerange" value="0.01"/>
        <param name="llsamplestep" value="0.01"/>
        <param name="lasamplerange" value="0.005"/>
        <param name="lasamplestep" value="0.005"/>
        <remap from="scan" to="$(arg scan_topic)"/>
    </node>
</launch>

4.move_base.launch

<launch>

  <node pkg="move_base" type="move_base" respawn="false" name="move_base" output="screen" clear_params="true">
    <rosparam file="$(find mrobot_navigation)/config/mrobot/costmap_common_params.yaml" command="load" ns="global_costmap" />
    <rosparam file="$(find mrobot_navigation)/config/mrobot/costmap_common_params.yaml" command="load" ns="local_costmap" />
    <rosparam file="$(find mrobot_navigation)/config/mrobot/local_costmap_params.yaml" command="load" />
    <rosparam file="$(find mrobot_navigation)/config/mrobot/global_costmap_params.yaml" command="load" />
    <!-- <rosparam file="$(find mrobot_navigation)/config/mrobot/base_local_planner_params.yaml" command="load" /> -->

    <rosparam file="$(find mrobot_navigation)/config/mrobot/move_base_params.yaml" command="load" />
    <rosparam file="$(find mrobot_navigation)/config/mrobot/global_planner_params.yaml" command="load" />
    <rosparam file="$(find mrobot_navigation)/config/mrobot/dwa_local_planner_params.yaml" command="load" />


  </node>
  
</launch>

costmap_common_params.yaml 、local_costmap_params.yaml 、global_costmap_params.yaml 、base_local_planner_params.yaml 等文件可参考

【ROS】—— 机器人导航(仿真)—导航实现(十八)[重要][重要][重要]

或直接下载turtlebot3的配置文件，github链接： turtlebot3/turtlebot3_navigation/param at master · ROBOTIS-GIT/turtlebot3 · GitHub

global_planner_params.yaml 文件我参考了move base参数及global planner，local planner设置

同时也是官方的解释global_planner - ROS Wiki ，代码如下：

GlobalPlanner:
  allow_unknown: false  #默认true，是否允许路径穿过未知区域
  default_tolerance: 0.2  #默认0.0，目标容差
  visualize_potential: false #默认false，是否显示从PointCloud2计算得到的势区域
  use_dijkstra: true #默认true，true表示使用dijkstra's否则使用A*
  use_quadratic: true #默认true，true表示使用二次函数近似函数
  use_grid_path: false #默认false，true表示使路径沿栅格边界生成，否则使用梯度下降算法
  old_navfn_behavior: false #默认false，是否复制navfn规划器的结果
  lethal_cost: 253 #默认253，致命代价值
  neutral_cost: 50 #默认50，中等代价值
  cost_factor: 3.0 #默认3.0，代价因子
  publish_potential: true #默认true，是否发布costmap的势函数
  orientation_mode: 0 #默认0，设置点的方向
  orientation_window_size: 1 #默认1，根据orientation_mode指定的位置积分确定窗口方向

move_base_params.yaml 、dwa_local_planner_params.yaml 文件也是参考【ROS-Navigation】—— DWA路径规划算法解析

5.nav03_map_server.launch

参考：ROS仿真机器人（安装、配置、测试、建图、定位、路径规划）（下）

<launch>
    <!-- 设置地图的配置文件 名字改为自己地图的名字-->
    <arg name="map" default="2-11map1.yaml" />
    <!-- 运行地图服务器，并且加载设置的地图-->
    <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find mrobot_navigation)/maps/$(arg map)"/>
</launch>

6.mrobot_teleop.launch

<launch>
  <node name="mrobot_teleop" pkg="mrobot_teleop" type="mrobot_teleop.py" output="screen">
    <param name="scale_linear" value="0.1" type="double"/>
    <param name="scale_angular" value="0.4" type="double"/>
  </node>
</launch>