使用rrt(快速搜索随机树)算法实现机器人自主巡墙建图

本文分享了在未知环境中使用RRTEXPLORATION进行自主建图的经验,详细介绍了在HUSKY仿真平台上的实现过程及注意事项,包括功能代码移植、movebase配置等关键步骤。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

    本人最近在做项目的时候,需要实现机器人在任意未知环境实现自主建图。通过搜寻可用算法案例时,发现zhangrelay老师有介绍rrt并且给出了一个rrt exploration tutorials 的链接,通过学习该案例,本人在自己的机器人上实现了自主巡墙建图功能。在此由衷感谢zhangrelay老师提供的方案。

      为写本篇博客,本人随手利用husky仿真做了一个自主巡墙建图。效果图如下

    husky其实并不适合做rrt建图,因为其体型为长方形,激光雷达随着车的转动会有位移,这会造成误差产生,致使建图效果大打折扣。

     本人根据ros wiki上的教程和介绍在rrt_exploration的基础上进行了移植,建议需要做该功能的同学先到ros wiki上了解该功能包的内容再进行移植。

    主要移植内容不多,根据wiki上介绍的把主要几个功能代码的接口进行了一个改动就可以应用在自己的机器人上了,再配置好自己的move base配置文件就ok了。

     rrt的工作原理是:globa_rrt_exploration和local_rrt_exploration根据地图数据做全局和局部的随机搜索树同时做一个maker显示在rviz上,把搜索树的路径发布到filter上,filter针对这些数据进行一个过滤,将符合地图边界特征的数据发布到assigner上,由assigner进行move_base导航到此处。

       需要注意的是,rrt在进行数据处理的时候对map和机器人基坐标系做了非常多的tf变换,所以我们在移植的时候一定要搞清楚自己机器人的基坐标系名称,不能想当然的认为机器人基坐标系就是base_link。

 

          如果在移植过程中有任何疑问,请在该文章下留言,或者发送邮件到xaojane@gmail.com

 

移动机器人项目组任务安排表 Day 01 上午 1.gmapping参数配置(李超) 2.总体launch文件的编写(钟浩) 3.机器人tf,状态,滤波器launch文件的编写(李博) 4.移动机器人调试(李超,钟浩,李博) 5.完成gmapping(李超,钟浩,李博) 下午 1.move_base参数配置(李超,钟浩) 2.amcl参数配置(李博) 3.调试机器人导航参数(李超,钟浩,李博) 4.在rviz中完成机器人单点导航(李超,钟浩) 5.记录多个导航目标点(李超,钟浩) 6.查阅随机循环导航函数的资料(李博) 7.完成随机循环导航功能节点函数(李超,钟浩,李博) 8.完成随机循环导航功能测试(李超,钟浩,李博) 里程碑事件: 1.完成gmapping 2.调试机器人导航参数 3.完成随机循环导航功能测试 Day 02 上午 1.完成循环导航代码的编写(李超,钟浩,李博) 2.调试循环导航功能(李超,钟浩,李博) 下午 1.完成自主探索代码的编写(李超,钟浩,李博) 2.调试自主探索功能(李超,钟浩,李博) 3.优化自主探索功能代码(李超,钟浩,李博) Day 03 上午 1.完成初始化位姿功能 2.完成里程计清零功能 下午 1.完成可设置循环次数导航功能 2.调试初始化位姿,里程计清零,循环导航功能 Day 04 上午 1.完成单点设定导航插件 下午 1.完善单点设定导航插件 2.调试单点设定导航插件功能 Day 05 上午 1.完成多导航点记录插件 2.完成多点循环导航节点 下午 1.完成多点循环导航插件 2.调试多点循环导航插件功能 Day 06 上午 1.查找关于算法的解决方案 2.完成rrt_exploration(快速随机搜索)的下载和demo测试 下午 1.修改rrt_exploration接口 Day 07 上午 1.修改rrt_exploration接口 下午 1.修改rrt_exploration接口 Day 08 上午 1.在仿真机器人上完成快速随机搜索自主探索功能 2.优化导航UI界面 下午 1.在真实机器人上完成快速随机搜索自主探索功能 2.优化导航UI界面 Day 09 上午 1.分别完成导航和自主的move_base参数的配置 下午 1.完成rviz中marker标记 Day 10 上午 1.将marker功能添加到真实机器人上,并完成各项参数优化。 下午 1.完成代码整理,说明文档撰写。
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