9、ROS2 反应式行为：基于 VFF 算法的避障实现与测试

ROS2 反应式行为：基于 VFF 算法的避障实现与测试

1. 反应式行为概述

反应式行为将感知与行动紧密耦合，无需中间抽象表示。通过简单的反应式行为，在高层的激活或抑制下，可创建相对复杂的行为。本文聚焦于使用不同资源的反应式行为，以提升对 ROS2 的认识。

2. 基于 VFF 算法的避障行为

2.1 VFF 算法原理

VFF（Virtual Force Field）算法使用三个 2D 向量计算控制速度：
- 吸引力向量 ：始终指向前方，因为机器人在无障碍物时希望直线移动。
- 排斥力向量 ：根据激光传感器读数计算，离机器人最近的障碍物产生的排斥力向量与距离成反比。
- 结果向量 ：吸引力向量和排斥力向量之和，用于计算控制速度。线速度取决于结果向量的模，转弯角度取决于结果向量的角度。

2.2 计算图

计算图中有一个单一节点，其主要元素和特征如下：
- 订阅感知信息的消息主题，并发布到速度消息主题，作为主要输入和输出。
- 利用 ROS2 的调试工具，如 /rosout 和机器人的 LED 进行调试。
- 添加调试主题 /vff_debug ，发布可视化标记以可视化 VFF 的不同向量。
- 节点内部使用定时器进行迭代执行，控制逻辑以 20 Hz 运行。

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