ROS2 Navigation 进阶教程学习笔记 第二章

第二章 Nav2行为

Nav2使用行为树来控制导航行为。行为树用于建立导航到目标位置以及机器人无法导航的情况的标准。

本节解释Nav2如何使用行为树。

什么是行为树导航

nav2_bt_navigator是行为树的包

由以下部分组成：

1. bt_navigator节点和配置文件

2. bt_navigator节点的behavior

3. behavior_server节点和其配置文件

bt_navigator和behavior_server的连接方式使用行为树指定。本单元中学习如何创建此类行为并将其提供给导航系统。

bt_navigator节点

必须管理其他导航相关节点在行为树中的定义。

必须给bt_navigator创建一个行为，确定它如何移动机器人。

如何创建一个行为

要创建行为，请使用可用性为的节点类型创建XML文件。此XML文件提供给bt_behavior，以便在需要时执行。

behavior.xml例子

<!--
  This Behavior Tree replans the global path periodically at 1 Hz, and it also has
  recovery actions.
-->
<root main_tree_to_execute="MainTree">
  <BehaviorTree ID="MainTree">
    <RecoveryNode number_of_retries="6" name="NavigateRecovery">
      <PipelineSequence name="NavigateWithReplanning">
        <RateController hz="1.0">
          <RecoveryNode number_of_retries="1" name="ComputePathToPose">
            <ComputePathToPose goal="{goal}" path="{path}" planner_id="GridBased"/>
            <ClearEntireCostmap service_name="global_costmap/clear_entirely_global_costmap"/>
          </RecoveryNode>
        </RateController>
        <RecoveryNode number_of_retries="1" name="FollowPath">
          <FollowPath path="{path}" controller_id="FollowPath"/>
          <ClearEntireCostmap service_name="local_costmap/clear_entirely_local_costmap"/>
        </RecoveryNode>
      </PipelineSequence>
      <SequenceStar name="RecoveryActions">
        <ClearEntireCostmap service_name="local_costmap/clear_entirely_local_costmap"/>
        <ClearEntireCostmap service_name="global_costmap/clear_entirely_global_costmap"/>
        <Spin spin_dist="1.57"/>
        <Wait wait_duration="5"/>
      </SequenceStar>
    </RecoveryNode>
  </BehaviorTree>
</root>

可以等价为如下图

 分析XML文件

对于每个行为，由以下tag开始

<root main_tree_to_execute="MainTree">
  <BehaviorTree ID="MainTree">
    ...
  </BehaviorTree>
</root>

root标记要执行的子树

behaviortree标签标记具有更定媒称的行为树 ID就是它的名字

接下来，在behavior标记中，按构建所需行为的顺序包含要使用的行为树节点。例如，对于导航课程的默认行为，你需要以下行为

每秒重新规划全局路径

跟随那个路径

如果机器人卡住，执行一下顺序

1.清除本地costmap

2. 清除全局costmap

3. 旋转以检查新的障碍物，再次构建costmap

4. 等待五秒，然后返回主要行为

看看它是如何在Nav2提供的行为节点实现的。

使用BT节点

RecoveryNode

此节点用于封装其他两个节点，并通过以下方式控制其激活

1.此节点将开始执行第一个子节点

2. 如果第一个子节点SUCCESS，那么节点返回SUCCESS

3. 如果第一个子节点failure，执行第二个子节点

4. 如果第二个子节点success，执行第一个子节点