【ROS】ROS1导航（了解）

1、简述

ROS1导航模块navigation，它从里程计、传感器流和目标姿势中获取信息，并将速度、角速度控制命令发送至差速控制单元。

因为是ROS1，所以下面的内容只是一带而过，没有深入学习总结。详细内容可参考官网：http://wiki.ros.org/navigation

2、硬件要求

1）仅适用于差动驱动机器人，原因是navigation向控制单元发送的命令形式为：x 速度、y 速度、theta 速度;
2）需要在底盘上配置激光扫描传感器，用于地图构建和定位;
3）机器人本身的形状要规则，比如为方形或者圆形

3、框架

导航模块navigation的组件（功能包）框架：

白色组件是ROS已经实现的必需组件;
灰色组件是ROS已经实现的可选组件
蓝色组件需要自己来实现的必须组件。

4、功能包介绍

1）sensor transforms：坐标转换，机器人使用tf发布有关坐标系之间的关系
2）sensor sources：依靠传感器信息来避开障碍物，通过 ROS发布sensor_msgs/LaserScan或sensor_msgs/PointCloud消息来获取
3）odometry source：通过里程计来计算所处的位置
4）base controller：发送控制电机的速度命令，相关话题“cmd_vel”的结构为cmd_vel.linear.x, cmd_vel.linear.y, cmd_vel.angular.z
5）map_server：地图服务，没有地图也能运行，机器人可以边走边建图
6）

5、安装

在Ubuntu20.04上安装为例

sudo apt install ros-noetic-navigation

6、名词解释

Goal：目标，从A点出发，自主导航到B点;
AMCL：定位，输入是激光来获取位置，或者通过（里程计）编码器积分来获取位置
Path Planner：路径规划，比如SLAM，
move_base：全局规划和本地规划，一边走、一边避障
/cmd_vel + /odom：发送运动控制指令
Base Controller：地盘控制电机
Motor Speeds：电机运动
map_server：地图功能包，非必须，如果没有，认为是空地图

7、官网

http://wiki.ros.org/navigation
http://wiki.ros.org/move_base