ROS Navigation的global_planner类继承关系与实现算法

最新推荐文章于 2024-04-24 10:06:39 发布

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分类专栏：移动机器人文章标签：算法导航

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Nksjc/article/details/78812066

ROS的navigation包中的global_planner详细解释了如何在nav_core接口上实现全局路径规划，包括A*和Dijkstra算法的运用。global_planner通过calculatePotentials接口计算网格潜力，并通过Traceback找到全局路径。最终，通过makePlan进行路径平滑并发布。使用时，可以通过配置move_base参数来选择global_planner而非默认的navfn。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

nav_core

navigation包里有一个nav_core，是一个纯粹的接口package，里面规定了核心的几个类应该有基本功能。BaseGlobalPlanner是全局导航的接口，规定一个功能函数makePlan，给定起始跟目标，输出路径(一系列pose)走过去；BaseLocalPlanner规定了一个核心函数computeVelocityCommands，就是计算局部地图内的下一步控制指令(线速度，角速度)；还有一个RecoveryBehavior，规定一个runBehavior，在小车卡住情况下执行运动恢复，回到正常的导航状态。

global_planner

在nav_core的global_planner中的继承关系:

可以知道在nav_core的接口上，又提供了carrot_planner::CarrotPlanner,navfn::NavfnROS，这里介绍的是global_planner::GlobalPlanner的实现。
在全局规划中，提供了例如A star和Dijstra算法;提供处理规划之后的路径的类型的算法。

expander规定了calculatePotentials的接口，根据costmap跟起始终止点计算网格的potential。关于算法，D..就不看了，A*的算法思想如下:

A* Algorithm
cost      // the cost of every grid in the map
potential // the cost of every grid from the start node
OPEN      // the set of nodes to be evaluated
CLOSED    // the set of nodes already evaluated
add the start node to OPEN
loop
    current = node in OPEN with the lowest f_cost  // from cost list
    remove current from OPEN
    add current to CLOSED
    if current is the target node  // path has been found
        return 
    foreach neighbor of the current node
        if neighbour is not traversable or neighbor is in CLOSED
            skip to the