《动手学ROS2》10.8 为FishBot配置Nav2

《动手学ROS2》10.8 为FishBot配置Nav2

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10.8 为FishBot配置Nav2

安装好了Nav2，我们开始针对我们的fishbot改变一些参数进行导航相关的参数配置。Nav2可配置的参数比起Cartographer更多，但是不要害怕，因为大多数参数我们可能不会改变。

有关Nav2的更多参数介绍和详细的配置意义，可以参考Nav2中文网配置指南一节。

本节主要准备两个文件给launch节点使用，第一个是地图文件，第二个是nav2参数文件。

1.创建fishbot_navigation2

1.1创建功能包

和前面在Cartographer中一样，我们需要创建一个文件夹放置配置文件、launch文件、rviz配置和地图等。

进入到src目录下，使用下面指令创建功能包：

ros2 pkg create fishbot_navigation2 --dependencies nav2_bringupCopy to clipboardErrorCopied

这里我们添加了一个依赖nav2_bringup，后面写launch文件要用到，这里提前添加一下依赖。

创建完成后的目录结构：

.
├── CMakeLists.txt
├── include
│   └── fishbot_navigation2
├── package.xml
└── src

3 directories, 2 filesCopy to clipboardErrorCopied

1.2 添加maps文件夹

cd src/fishbot_navigation2
mkdir launch config maps param rvizCopy to clipboardErrorCopied

1.3 复制地图文件

将上一节的地图文件复制到map文件夹下。

复制完成后fishbot_navigation2的文件结构如下

.
├── CMakeLists.txt
├── config
├── launch
├── maps
│   ├── fishbot_map.png
│   ├── fishbot_map.pgm
│   ├── fishbot_map.yaml
├── package.xml
├── param
└── rviz

5 directories, 5 filesCopy to clipboardErrorCopied

2.添加Nav2配置文件

2.1 创建参数文件

我们需要配置的文件是Nav2的参数文件，同样的，贴心的Nav2已经为我们准备好了参数模板

src/navigation2/nav2_bringup/bringup/params/nav2_params.yamlCopy to clipboardErrorCopied

在src/fishbot_navigation2/param/目录下创建fishbot_nav2.yaml

cd src/fishbot_navigation2/param/
touch fishbot_nav2.yamlCopy to clipboardErrorCopied

2.2 复制参数

然后将src/navigation2/nav2_bringup/bringup/params/nav2_params.yaml的内容复制粘贴到fishbot_nav2.yaml文件中。

参数文件中的参数是谁的？

在5.1.4章节保存参数中，我们曾用ros2 param dump 指令将某个节点的参数保存为一个.yaml格式的文件。fishbot_nav2.yaml文件就是保存Nav2相关节点参数的文件。

3. 配置参数

其实参数不配置也是可以将Nav2跑起来的，但是后期想要更改运行的效果就需要对参数进行修改，所以有必要大概了解下参数的配置项和含义查询方法和修改方法。

3.1 参数列表

编号	配置项	用途	对应模块与参数详解
1	amcl	机器人定位	nav2_amcl
2	bt_navigator	导航行为树（用于加载行为树节点并根据xml配置进行调度）	nav2_bt_navigator,nav2_behavior_tree
3	controller_server	控制器服务器	nav2_controller,nav2_dwb_controller,nav2_regulated_pure_pursuit_controller
4	planner_server	规划服务器	nav2_planner,nav2_navfn_planner,smac_planner
5	recoveries_server	恢复服务器	nav2_recoveries
6	local_costmap	局部代价地图	nav2_costmap_2d,static_layer,inflation_layer
7	global_costmap	全局代价地图	nav2_costmap_2d,nav2_map_server

有关更多的Nav2所有参数的详细介绍，可以访问Nav2中文网中的配置指南章节，非常的详细，无比的具体。

3.2 配置机器人半径和碰撞半径

在全局代价地图和局部代价地图配置用，默认的机器人半径是0.22，而我们fishbot的半径是0.12，所以需要修改机器人的半径为0.12。

local_costmap:
  local_costmap:
    ros__parameters:
      robot_radius: 0.12
      
global_costmap:
  global_costmap:
    ros__parameters:
      robot_radius: 0.12Copy to clipboardErrorCopied

为了防止机器人发生碰撞，一般我们会给代价地图添加一个碰撞层（inflation_layer），在local_costmap和global_costmap配置中，你可以看到下面关于代价地图相关的配置：

global_costmap:
  global_costmap:
    ros__parameters:
      plugins: ["static_layer", "obstacle_layer", "inflation_layer"]
      inflation_layer:
        plugin: "nav2_costmap_2d::InflationLayer"
        cost_scaling_factor: 3.0
        inflation_radius: 0.55Copy to clipboardErrorCopied

打开参数配置中的inflation_layer，我们来看看其配置项和含义。

此处截图

可以看到inflation_radius默认0.55对fishbot来说可能有些大了，我们改小些。

global_costmap:
  global_costmap:
    ros__parameters:
      plugins: ["static_layer", "obstacle_layer", "inflation_layer"]
      inflation_layer:
        plugin: "nav2_costmap_2d::InflationLayer"
        cost_scaling_factor: 3.0
        inflation_radius: 0.35Copy to clipboardErrorCopied

以上就是以代价地图碰撞半径为例的配置方法，nav2可以配置的参数非常多，假如你在导航过程中遇到问题，根据问题的表现推断下是哪个模块中造成的，接着修改其对应参数，大概率就可以解决问题，解决不了的可以看源码详细分析。

3.3 配置frame_id和话题

这里也不用配置，因为我们的fishbot话题名称和tf名称都是遵循着默认的话题的。

如果你的机器人不是，或者你改变了话题，这里就需要重新配置。

• 默认全局的坐标系：map
• 默认里程计坐标系：odom
• 默认雷达话题：scan
• 默认机器人基坐标系：base_link
• 默认地图话题：map

4. 总结

本节我们简单的了解了Nav2各个模块参数的配置方法和参数的介绍，下一节就开始编写文件正式建图。

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