ROS导航仿真和多点导航1———导航仿真
导航仿真
1.Navigation 安装
2.使用 arbotix 测试 move_base
3.复杂地图导航与蒙特卡洛定位
在进入实际的机器人运动控制之前，先使用现有地图或自己的地图进行ROS导航功能的仿真,以便于更进一步了解机器人的导航控制策略。
环境: ubuntu 18.04 64bits *
*ROS: melodic
1.Navigation 安装
在进行导航仿真之前，需要先下载 ROS 官方提供的 ROS-Navigation，安装下载：
$cd ~/catkin_turtlebot_ws/src
$git clone https://github.com/ros-planning/navigation.git
$cd navigation
# 切换到对应版本的分支，根据安装的ros来选择
$git checkout melodic-devel
$cd ~/catkin_turtlebot_ws
$catkin_make
$rospack profile
此处可能由于缺少相关依赖而会报错，可以通过下面命令安装依赖：
2.使用 arbotix 测试 move_base
move_base 是导航功能里比较重要的一项，它获取传感器数据并负责路径规划、距离计算、成本计算等。
在测试之前，需要在Ubuntu18.04 melodic中安装 rbx1 与 ArbotiX。
安装一些以后可能用到的软件包，这里在rbx1中只有indigo版本的，只能安装此版本。
sudo apt-get install ros-melodic-arbotix ros-melodic-openni-camera \
ros-melodic-rosbridge-suite \
ros-melodic-rgbd-launch \
ros-melodic-turtlebot-* ros-melodic-kobuki-* ros-melodic-moveit-python \
python-pygraph python-pygraphviz python-easygui \
mini-httpd ros-melodic-laser-pipeline ros-melodic-ar-track-alvar \
ros-melodic-laser-filters \
ros-melodic-depthimage-to-laserscan ros-melodic-shape-msgs \
ros-melodic-gazebo-ros ros-melodic-gazebo-ros-pkgs \
ros-melodic-gazebo-msgs ros-melodic-gazebo-plugins \
ros-melodic-gazebo-ros-control ros-melodic-cmake-modules \
ros-melodic-smach ros-melodic-smach-ros ros-melodic-grasping-msgs \
ros-melodic-executive-smach ros-melodic-smach-viewer \
ros-melodic-tf2-web-republisher \
ros-melodic-move-base-msgs ros-melodic-fake-localization \
graphviz-dev libgraphviz-dev gv python-scipy liburdfdom-tools \
ros-melodic-ar-track-alvar* \
ros-melodic-map-server ros-melodic-move-base* \
ros-melodic-simple-grasping
这是安装turtlebot3的相关依赖，可以挑着用：
sudo apt install ros-melodic-desktop-full ros-melodic-joy ros-melodic-teleop-twist-joy ros-melodic-teleop-twist-keyboard ros-melodic-laser-proc ros-melodic-rgbd-launch ros-melodic-depthimage-to-laserscan ros-melodic-rosserial-arduino ros-melodic-rosserial-python ros-melodic-rosserial-server ros-melodic-rosserial-client ros-melodic-rosserial-msgs ros-melodic-amcl ros-melodic-map-server ros-melodic-move-base ros-melodic-urdf ros-melodic-xacro ros-melodic-compressed-image-transport ros-melodic-rqt-image-view ros-melodic-gmapping ros-melodic-navigation ros-melodic-interactive-markers ros-melodic-turtlebot3-gazebo
安装ArbotiX
sudo apt-get install ros-melodic-arbotix-*
- 安装rbx1
cd ~/catkin_turtlebot_ws/src
git clone https://github.com/pirobot/rbx1.git
cd rbx1
git checkout indigo-devel
cd ~/catkin_turtlebot_ws
catkin_make
source ~/catkin_turtlebot_ws/devel/setup.bash
rospack profile
如果采用以上的方法安装，是可以编译成功的。
将当前工作空间加入到~/.bashrc中
echo "source ~/catkin_turtlebot_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
- 测试 ARBOTIX SIMULATOR
我们主要使用arbotix_python仿真器来测试代码应用到机器人上面的效果，之前的一堆指令中已经安装过arbotix。打开一个终端，输入如下指令来运行rbx1下面的代码：
roslaunch rbx1_bringup fake_turtlebot.launch
rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/sim.rviz
结果如图：
4. arbotix 测试 move_base
下面的命令启动一个机器人，使用 move_base使其向前移动 2m：
$roslaunch rbx1_bringup fake_turtlebot.launch //启动一个机器人 使用ArbotiX模拟器
$roslaunch rbx1_nav fake_move_base_blank_map.launch ///以空白地图启动move_base节点
$rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/nav.rviz //启动Rviz
$ rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped '{header: {frame_id: "map"},pose: {position: {x: 1.0,y: 0,z: 0},orientation: {x: 0,y: 0,z: 0,w: 2}}}' //向前运动2m
3.复杂地图导航与蒙特卡洛定位
使用ROS导航包里现有的复杂地图结合 ACML-(Adaptive Monte Carlo Localization) 进行导航功能的测试。ACML 即自适应蒙特卡罗定位，关于它的原理回头再仔细分析。
$roslaunch rbx1_bringup fake_turtlebot.launch //运行一个机器人
$roslaunch rbx1_nav fake_amcl.launch //运行fake_amcl.launch调用已有的测试地图
$rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/amcl.rviz //启动rviz 并调用amcl配置文件
也可以手动指定要调用的地图：
roslaunch rbx1_nav fake_amcl.launch map:=test_map.yaml
此时点击2D New Goal按钮，让机器人运动到指定目标：