ROS Navigation仓库学习

本文是对导航模块的学习整理，存在诸多的不足，自学自用。

一、Navigation简介

Navigation是ROS的一个仓库，里面有诸多的子模块，包含：

• voxel_grid ：三维代价地图
• map_server ：地图服务器，保存地图和导入地图
• move_base ：整合导航的各个模块，实现导航。
• costmap_2d ：2d代价地图，为全局和局部规划提供障碍物以及周围环境信息
• 定位模块（localization）：fake_localization、amcl
• nav_core：存放全局规划器、局部规划器和恢复行为的接口
  局部规划模块（loacl_planner）：dwa_local_planner、base_local_planner
  全局规划模块（global_planner）：global_planner、navfn
  恢复模块（recovery）：move_slow_and_clear（清楚代价地图中的信息且限制机器人移动速度）、clear_costmap_recovery（清理代价地图）、rotate_recovery（旋转清理代价地图）

二、Navigation 具体框架

1. 上图是ros_wiki官方给出的ROS1导航框架图，白色框内是move_base整合的模块，将全局规划器、局部规划器、代价地图以及恢复行为进行整合。接收目标点信息，传给全局 规划器，全局规划器利用全局代价地图信息计算出全局路径，下发给局部规划器，局部规划器获得里程计信息、amcl定位信息、传感器坐标系转换信息以及代价地图中的环境障碍物信息，通过整合计算出速度，下发给控制器。外部传感器的信息，如激光雷达、深度相机分别通过sensor_msgs/LaserScan、sensor_msgs/PointCloud话题将环境信息传给代价地图。当导航出现异常情况时，执行恢复行为。
2. move_base是基于状态机，会有几个不同的状态，根据不同的条件进行状态切换。状态机是一种网状结构，随着状态数量的增多，复杂度上升。

总结

本文介绍了navigation仓库的整体框架，简要介绍了navigation的各个模块，以及运动规划的大致过程，接下来进行各个模块的学习。