导航包Navigation最全完整解析(一): 软件包关系梳理

navigation包目前常用的主要有kinetic-devel和melodic-devel两种分支; 在本次讨论中主要针对kinetic-devel版本进行解读.

对navigation的两种分支做一个简单的对比：

1. melodic在kinetic的基础上淘汰了tf的使用，替换成了tf2;
2. melodic在某些Velocity参数设置做了一些相应的修改，参数名等方面;
3. costmap2D上增加了某些细节；
4. 在核心算法上好像并没有做出太大改进；
5. 如果后续发现新的不同，将在此补充， 若大家有新的发现也欢迎留言告诉我.

1. 软件包按功能分类

先请大家看一张navigation库中各个软件包的调用关系图:

然后再给出navigation库中所包含软件的树状图(仅目录)如下：

"注意: 在后续的阐述中全部采用序号来代替相对应的软件包名称"

├── 1. amcl
├── 2. base_local_planner
├── 3. carrot_planner
├── 4. clear_costmap_recovery
├── 5. costmap_2d
├── 6. dwa_local_planner
├── 7. fake_localization
├── 8. global_planner
├── 9. map_server
├── 10. move_base
├── 11. move_slow_and_clear
├── 12. nav_core
├── 13. navfn
├── 14. navigation
├──     README.md
├── 15. robot_pose_ekf
├── 16. rotate_recovery
└── 17. voxel_grid


从上可以看出一共有17个软件包， 其中:
(1、7、15)为提高机器人定位辅助包 ;
（9）为加载和保存地图辅助包 ;
(4、11、16)为导航修复辅助包(ps: 当机器人出现意外无法到达指定位置时所采取的修复行为)，(17)为体素定义辅助包。

除了上述辅助包之外， 剩下的都是核心软件包， 主要包括以下几种:
核心控制枢纽软件包: 10 (move_base)
中间中转站(数据交换接口): 5(costmap2d)、 12(nav_vore)
全局路径规划器: 3 、8、 13
局部路径规划器: 2、 6

从上面两种图形展示中可以看出， navigation包的核心就是10(move_base), 它通过两个核心数据传输接口5、12来维护整个导航框架的运行.

2. 软件包的安装和测试

省略，该步骤比较简单，我已经移植了多个版本平台（arm64/32, AMD64）都没有什么问题，所以在这里就不啰嗦了，大家如果安装有什么问题可以留言告诉我.

3. 源码深入解析前奏

深入剖析navigation库,这个库用起来简单，但学习下来用到了好多c++的高级知识点和ROS的一些消息传递方式，真不是那么容易就能完全掌握的…

在深入剖析代码前，最好能够理解基础语言(C++/ROS)的一些语法

• ROS语法

1. ROS-Topic的订阅和发布
2. ROS-msg的高级创建和使用 	（专栏后续单独介绍）
3. ROS-srv的高级创建和使用     （专栏后续单独介绍）
4. actionlib 		        （专栏后续单独介绍）
5. pluginlib           	    （专栏后续单独介绍）
6. tf库                      （专栏后续单独介绍）
7. ROS的消息打印种类           （专栏后续单独介绍）

• C++语法

1. 共享指针
2. 线程锁
3. 多线程并行
4. 虚函数
5. enum 枚举

4. 结果对比及展示

• 2D-栅格地图

• 局部代价和全局代价地图

具体代码的详细解析，和分层次介绍函数的调用关系，修改核心函数参数，提高算法执行效率请期待后续文章。