实验四 定位与导航算法 |
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实验四 定位与导航算法
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【体验内容】
一、全局规划：Astar算法
【检查点1】在上次gmapping实验课中构建的地图上，使用astar规划一条路径。 在工作空间的src目录下，下载astar算法功能包并编译 git clone https://gitee.com/massif_li/astar cd .. catkin_make修改launch文件中的yaml地图文件地址，运行launch文件 roslaunch astar astar.launch在显示出来的rviz界面中可以看到设置的地图文件，分辨点击2D Pose Estimate和2D Nav Goal，即可在地图中设置起始位姿和目标位姿，可以看到astar程序为我们规划一条路径。 
使用rqt_graph查看此时运行的节点，将左上角的选项从Nodes only改为Nodes/Topics (all)，可以看到astar节点接受起始点位姿和地图，生成导航路径和覆盖在原地图上的路径图像蒙版。 
其中这几个话题的消息类型： /initialpose —— geometry_msgs/PoseWithCovarianceStamped（带协方差标志的位姿） /move_base_simple/goal —— geometry_msgs/PoseStamped（位姿） /map —— nav_msgs/OccupancyGrid（占用栅格） /nav_path —— nav_msgs/Path（路径，由一个标准头和一组位姿组成） /mask —— nav_msgs/OccupancyGrid（占用栅格） 二、Turtlebot定位与导航【检查点2】完成蒙特卡洛定位（即使得位姿粒子群在运动控制下获得收敛的效果）。 在工作空间的src目录下，下载以下功能包并编译（这是用户与turtlebot进行交互的功能包，后面会使用其中的turtlebot_rviz_launchers显示蒙特卡洛定位过程与效果） git clone https://gitee.com/massif_li/turtlebot_interactions.git cd .. catkin_make在turtlebot_ws/ src / turtlebot_apps / turtlebot_navigation / launch / includes / amcl目录下创建rplidar_amcl.launch.xml文件，代码如下： rplidar_amcl.launch.xml 在turtlebot_ws/src/turtlebot_app/turtlebot_navigation/param目录新建rplidar_costmap_params.yaml文件， rplidar_costmap_params.yaml global_costmap: robot_radius: 0.20 obstacle_layer: scan: data_type: LaserScan topic: scan marking: true clearing: true min_obstacle_height: 0.05 max_obstacle_height: 0.35 local_costmap: robot_radius: 0.18 obstacle_layer: scan: data_type: LaserScan topic: scan marking: true clearing: true min_obstacle_height: 0.05 max_obstacle_height: 0.35在turtlebot_ws/src/turtlebot_app/turtlebot_navigation/launch目录下创建rplidar_amcl_demo.launch文件，代码如下： rplidar_amcl_demo.launch 编译 catkin_make替换好rplidar_amcl_demo.launch中的地图信息 roslaunch turtlebot_navigation rplidar_amcl_demo.launch roslaunch turtlebot_rviz_launchers view_navigation.launch指定 三、全局与局部规划理解【不检查】点击“2D Nav Goal”，指定目标点，对完成定位的turtlebot进行运动规划，自行了解全局规划和局部规划的区别。 【作业内容】 四、C++编写栅格地图（可课后完成）用C++编写一个 m × n m\times n m×n 个格子的栅格地图，并绘制图案，如棋盘格、文字等。复杂图案、彩图、动态图可加分。 实现思路：了解 nav_msgs/OccupancyGrid 消息的数据结构，编写话题发布程序持续发出该类型话题，可以使用 rviz 查看发出的栅格图样。 范例： #include "ros/ros.h" #include #include "std_msgs/Float32.h" #include "nav_msgs/OccupancyGrid.h" /* /map话题的消息类型为nav_msgs/OccupancyGrid 具体的数据结构为 std_msgs/Header header uint32 seq time stamp string frame_id nav_msgs/MapMetaData info time map_load_time float32 resolution uint32 width uint32 height geometry_msgs/Pose origin geometry_msgs/Point position float64 x float64 y float64 z geometry_msgs/Quaternion orientation float64 x float64 y float64 z float64 w int8[] data */ using namespace std; int main(int argc, char **argv) { // 初始化节点 ros::init(argc,argv,"mapnode"); ros::NodeHandle n; ros::Publisher mappub = n.advertise("map",1,true); ros::Publisher intpub = n.advertise("number",1,true); nav_msgs::OccupancyGrid rosMap; rosMap.info.resolution = 1.0; rosMap.info.width = 20; rosMap.info.height = 10; rosMap.info.origin.position.x = 0.0; rosMap.info.origin.position.y = 0.0; rosMap.info.origin.position.z = 0.0; rosMap.info.origin.orientation.x = 0.0; rosMap.info.origin.orientation.y = 0.0; rosMap.info.origin.orientation.z = 0.0; rosMap.info.origin.orientation.w = 1.0; rosMap.data.resize(rosMap.info.width * rosMap.info.height); int count = 0; for(int i = 0;i // intpub.publish(mynumber); mappub.publish(rosMap); cout |
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