ROS学习笔记十八：Navigation Stack

navigation

metapackage 功能包集合
2D导航模块
输入是odometry、sensor、给定目标
输出安全的速度指令发给移动底盘

包含了许多pakcage

• amcl
  自适应蒙特卡洛定位
• base_local_planner 规划器
• carrot_planner
• dwa_local_planner
• map_server 提供已知的地图
  ……

navigation提供的功能大致是和路劲规划、导航、机器人运动状态调整功能相关。

工作原理：

中心的move_base节点负责整体的导航规划，白色圆圈是插件，node的一个部分

灰色方框是可选信息，可用已知的地图，也可用SLAM边走边建地图

蓝色的方框是必须给出的信息，依赖于自己的平台，sensor transforms是自己用的什么传感器，odometry不论是*上的里程计还是visual odometry，都需要提供这部分的信息

输入：/tf、odom、map、sensor topics（信息越丰富、种类越多，机器人决策就越准确）
输出：cmd_vel topic，发给机器人底盘的运动速度的指令，经过局部规划器local_planner会算出在每一时刻需要给机器人底盘什么样的速度、角速度才可以让机器人顺利避开障碍物
local_planner需要从global_planner、local_costmap中读数据
global_planner需要接收global_costmap（全局代价地图）、move_base_simple/goal（人为给定的目标点）
如果机器人的local_costmap、global_costmap出现问题，比如碰到障碍物或者卡住了，机器人就会进入recovery_behaviors，采取一定措施让自己摆脱困境

move_base

功能：全局规划（静态）、局部规划（动态）、处理异常行为

指定三个接口的算法
继承于nav_core package

cost_map

维护代价地图，用于路径规划，2张，一张global，一张local，2维，多层
static layer(map)
静态地图，订阅/map topic，存储不变信息
obstacle layer
根据当前的传感器扫描到的障碍生成的地图，动态，支持3维信息建图
inflation layer
膨胀，机器人的中心点没有碰到墙不代表边没有碰到墙，把障碍物向外膨胀一圈，把安全范围扩大，防止机器人的外壳与墙壁发生碰撞