以下是一个简单的基于ROS的自主充电路径规划的代码示例,仅供参考。

  1. 在 ROS 中创建一个包(package):充电路径规划的代码需要位于一个独立的包中,可以使用 catkin_create_pkg 命令创建一个新的 ROS 包。
catkin_create_pkg charging_navigation

 2.编写充电路径规划节点(node)代码:在包的 src 目录下创建充电路径规划节点的源文件,并实现运行充电路径规划的主要逻辑。充电路径规划的节点可以订阅机器人位置和地图数据,计算出最佳路径,并通过 ROS 话题将路径发送给机器人执行。

#include <ros/ros.h>
#include <nav_msgs/OccupancyGrid.h>
#include <geometry_msgs/PoseStamped.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
#include <tf/transform_listener.h>
#include <tf/transform_datatypes.h>
#include <cmath>
#include <vector>

class ChargingNavigation
{
public:
    ChargingNavigation()
    {
        /* 从参数服务器读取充电站点的坐标 */
        n.param<double>("charging_point_x", charging_point_x, 0.0);
        n.param<double>("charging_point_y", charging_point_y, 0.0);

        /* 订阅机器人位置 */
        current_pose_sub = n.subscribe<geometry_msgs::PoseStamped>("/robot_pose", 10, &ChargingNavigation::poseCallback, this);

        /* 订阅地图信息 */
        map_sub = n.subscribe<nav_msgs::OccupancyGrid>("/map", 1, &ChargingNavigation::mapCallback, this);

        /* 发布机器人移动的控制指令 */
        twist_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/robot_twist", 10);
    }

    /* 机器人位置回调函数 */
    void poseCallback(const geometry_msgs::PoseStamped::ConstPtr& msg)
    {
        current_pose = *msg;
        /* 根据当前机器人位置和充电站点位置规划新路径 */
        std::vector<geometry_msgs::PoseStamped> path = planPath();

        /* 发布机器人移动的控制指令 */
        executePath(path);
    }

    /* 地图信息回调函数 */
    void mapCallback(const nav_msgs::OccupancyGrid::ConstPtr& msg)
    {
        map_data = *msg;
    }

    /* 规划新路径 */
    std::vector<geometry_msgs::PoseStamped> planPath()
    {
        /* TODO: 根据当前机器人位置和充电站点位置,使用 A* 算法等进行路径规划 */

        /* 返回规划得到的路径 */
        std::vector<geometry_msgs::PoseStamped> path;
        return path;
    }

    /* 执行路径 */
    void executePath(const std::vector<geometry_msgs::PoseStamped>& path)
    {
        /* TODO: 执行规划得到的路径,控制机器人移动 */

        /* 发布机器人移动的控制指令 */
        geometry_msgs::Twist twist;
        twist.linear.x = 1.0;
        twist.angular.z = 0.5;
        twist_pub.publish(twist);
    }

private:
    ros::NodeHandle n;

    /* 充电站点的坐标 */
    double charging_point_x;
    double charging_point_y;

    /* 当前机器人位置 */
    geometry_msgs::PoseStamped current_pose;

    /* 地图信息 */
    nav_msgs::OccupancyGrid map_data;

    /* ROS 订阅和发布的对象 */
    ros::Subscriber current_pose_sub;
    ros::Subscriber map_sub;
    ros::Publisher twist_pub;
};

int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "charging_navigation");
    ChargingNavigation charging_navigation;
    ros::spin();
    return 0;
}

3.配置运行参数:在充电路径规划节点的配置文件中添加必要的 ROS 参数,例如充电站点的坐标,机器人的最大运动速度等等。

<node pkg="charging_navigation" type="charging_navigation_node" name="charging_navigation">
    <param name="charging_point_x" value="0.0"/>
    <param name="charging_point_y" value="0.0"/>
    <param name="max_linear_speed" value="1.0"/>
</node>

4.编译和运行代码:使用 catkin_make 命令编译 ROS 包,并在 ROS 环境中运行充电路径规划节点 

catkin_make
rosrun charging_navigation charging_navigation_node

上述示例代码可以根据具体场景进行修改和完善,例如使用更高级别的路径规划算法、添加规划过程的结果可视化等等。 

 

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