[ROS]如何建立Navigation Stack

前言

本文一步步的介绍如何在实现机器人上运行导航。包含的主题包括：发送坐标转换的tf，发布里程计信息，通过ROS发布激光传感器数据和基本的导航包配置。

1.建立机器人

导航包假设已经以某种特殊的方式配置好用于运行。上面的图解展示了这个配置。白色的组件是必须的组件，并且已经实现了；灰色的组件是可选的组件，并且也已经实现了；蓝色的组件是必须为每一个具体的机器人平台创建的。导航包的预需求部分（以及说明如何满足每一个需求）在下文中提供。

1.1ROS

导航包默认机器人安装了ROS，关于如何安装在机器人上安装ROS需要查找相关的ROS文档。

1.2.转换配置 (其他平台)

导航包需要机器人发布使用tf转换后的坐标系之间关系的信息。关于如何建立这种配置的详细教程参考：建立TF
也可以查看我的tf tree:配置好的tf链接

1.3.传感器信息 (源自传感器)

导航包使用传感器收集的信息进行避障，假设这些传感器通过ROS发布sensor_msgs/LaserScan或者sensor_msgs/PointCloud信息。关于通过ROS发布的这些信息，参考：链接。当然了，已经有一部分传感器已经有了ROS驱动包含了这一步骤。已支持的传感器和相关的驱动链接如下：

• [SCIP2.2-compliant Hokuyo Laser Devices as well as the Hokuyo Model 04LX, 30LX - urg_node]（http://wiki.ros.org/urg_node）
• [SICK LMS2xx Lasers - sicktoolbox_wrapper]（http://wiki.ros.org/sicktoolbox_wrapper）

1.4.里程信息 (来自里程计)

导航包需要使用tf和nav_msgs/Odometry信息发布的里程计信息。关于通过ROS发布里程计信息的教程参考：链接。支持里程计的平台和链接参考：

• Videre Erratic: erratic_player（http://wiki.ros.org/erratic_player）
• PR2: pr2_mechanism_controllers（http://wiki.ros.org/pr2_mechanism_controllers）

1.5.底盘控制

导航包假设它在”cmd_vel”主题上发布geometry_msgs/Twist格式消息,这个消息是在底盘坐标系上的速度命令。这意味着必须有一个节点订阅“cmd_vel”主题，这个节点能够完成(vx, vy, vtheta) <==> (cmd_vel.linear.x, cmd_vel.linear.y, cmd_vel.angular.z)速度之间的转换并转换他们为运动命令发送到移动底盘。支持底盘控制平台以及相关驱动的链接如下：

• Videre Erratic: erratic_player
• PR2: pr2_mechanism_controllers

1.6.建图(map_server)

导航包需要地图用来操作，但是在本教程假设已经有了一个地图。关于详细的如何在具体环境中创建地图参考：链接。

2.导航包的建立

本节描述如何在机器人上建立和配置导航栈。假设上文描述的建立机器人的需求已经得到满足。特别地，这也意味着机器人必须使用tf发布坐标系信息，接收的所有传感器发布的sensor_msgs/LaserScan 或者 sensor_msgs/PointCloud消息将被导航包使用，使用tf和nav_msgs/Odometry消息发布的里程计信息同样通过速度命令发送到底盘。如果机器人不满足这些需求，查看上文的说明并完善。

2.1创建package

本教程的第一步就是创建一个package，我们将用它来保存导航包的所有的配置和launch文件。这个包将依赖一些其他的包,这些包用来满足上面创建机器人部分的需求,比如move_base包一样，它包含了实现导航包的高等级的接口。接下来，选择包的保存路径，运行如下命令:

catkin_create_pkg my_robot_name_2dnav move_base my_tf_configuration_dep my_odom_configuration_dep my_sensor_configuration_dep

2.2.创建launch配置文件

既然我们已经有了保存配置和launch文件的工作空间，我们将创建一个roslaunch文件用来启动所有硬件和机器人需要的转换分布器。打开偏好的编辑器，把下面的片段复制到my_robot_configuration.launch文件中，这里可以将具体的机器人平台名字替换掉my_robot。同样的，下面也有一些类似的改变。

<launch>
  <node pkg="sensor_node_pkg" type="sensor_node_type" name="sensor_node_name" output=