使turtlebot在navigation时规避“看不到的”障碍物

探讨了TurtleBot在规避障碍物时遇到的问题及解决方案,包括使用Kinect传感器和虚拟激光数据的方法,旨在扩大视野范围,提高路径规划准确性。

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使turtlebot规避“看不到的”障碍物

使用激光和顶相机可以规避一部分障碍物但是效果不是很好,在擦肩而过的状态时可以完成,但当障碍物在正中心时,会出现多次转圈情况,这是因为视觉的范围有限,约为机器人前方一平方米的范围,这就有一个矛盾出现,机器人必须足够靠近障碍物时才可以看到障碍物,而这时对于路径规划会有很高的失败率,即使把膨胀距离和安全范围减小到0.05也不是有很好的性能。
所以考虑使用一个平行与地面的kinect来完成激光和任务,并且因为有点云数据,可以通过获取kinect的scan和points来导航(可能kinect导航不如hokuyo?需要测试)。
实现方式:

kinect:
data_type: PointCloud2
topic: /camera/depth_registered/points
marking: true
clearing: true
min_obstacle_height: 0.05
max_obstacle_height: 0.2

注意高度,如果设置为0就会出现地面全部都是障碍物的情况。0.05是必要的。amcl.launch需要将一些false设置为true。
启动顺序:
minima.launch
amcl_demo.launch map_file
view_navigation.launch
go_to_special_point_on_map.py

存在问题:依然是只有当物体在相机视线范围内才可以看到障碍物,当机器人在障碍物附近转过一定角度时就会丢失障碍物目标,此时路径规划是否(?)会出现偏差。
好处:
视野范围大,可以看到远的东西,尽早规避。
坏处:
需要重新考虑安置问题,需要高于机械臂,并且考虑视线范围,足够看到机器人行进前方的障碍物,高度问题(!!!!!)
或者:
使用上方的相机视角对下方进行弥补(?)添加两个相机的points(或许可以,考虑)

另一种思路:
产生一些虚拟激光数据来描述障碍物,将这个虚拟激光数据添加.yaml中。
进度:
可以在现有地图上产生一些虚拟的激光数据,不过数据的range和角度看起来不是很好,在机器人正对的时候没有数据的情况(?),看起来是机器人侧对障碍物时才有数据。
好处:
稳定,全局描述。
坏处:
可能,实时性问题不好处理,现在是从一个.yaml文件中读取一个预先描述的障碍物。

下一步:
考虑平行地面的相机的放置位置,必须与机械臂协调。
如果无法实现两个相机的配置,考虑引入虚拟激光数据。

[1] :https://blog.youkuaiyun.com/sunyoop/article/details/78210891
[2] :https://github.com/yujinrobot/korus/blob/hydro-devel/korus_meta/resources/launch/components/virt_sensor.launch
[3]:https://github.com/yujinrobot/yujin_ocs/blob/devel/yocs_virtual_sensor/launch/standalone.launch
[4]:https://groups.google.com/forum/#!topic/ros-sig-navigation/uN3PRLfY040
http://wiki.ros.org/teb_local_planner/Tutorials

### TurtleBot3 导航设置与配置教程 #### 使用 RVIZ 发送目标位置信息 为了使导航包能够接收来自图形界面的目标位置信息,可以通过RVIZ工具实现这一操作。具体的操作指南可以在官方文档中找到[^1]。 #### 编程方式发送目标位置 除了通过图形界面外,还可以采用编程的方式向导航包发送目标位置。这方面的指导同样能在指定的ROS Wiki页面上获取到详细的说明[^2]。 #### 配置文件路径示例 对于具体的机器人模型而言,如TurtleBot3,在其工作空间内的特定路径下存放着用于描述机器人的URDF文件及其关联资源,例如`waffle_base.stl`这样的网格文件位于该路径下的meshes目录中[^3]。 #### 发布里程计信息至导航堆栈 为了让导航系统正常运作,还需要确保正确地发布了里程计数据给导航堆栈。此过程涉及到了解如何利用ROS发布`nav_msgs/Odometry`消息,并处理从“odom”坐标系到“base_link”的变换关系[^4]。 ```python import rospy from nav_msgs.msg import Odometry from geometry_msgs.msg import PoseStamped def send_goal(): goal_publisher = rospy.Publisher('/move_base_simple/goal', PoseStamped, queue_size=10) rospy.init_node('send_goal') goal_pose = PoseStamped() # 设置目标位姿的具体参数... rate = rospy.Rate(1) # 1 Hz while not rospy.is_shutdown(): goal_publisher.publish(goal_pose) rate.sleep() if __name__ == '__main__': try: send_goal() except rospy.ROSTimeMovedBackwardsException as e: pass ```
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