ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航

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2020年8月12日 15时15分

前言

前面一章已经完成了turtlebot3的仿真操作以及slam导航,这一节将实现脚本控制turtlebot3在多点之间来回导航。工程链接:下载地址

 

实现过程

启动环境地图

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

 

ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航插图

 

利用上一章所讲的建好的地图导航并打开rviz可视化

roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch map_file:=$HOME/map.yaml

 

ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航插图(1)

 

利用2D pose Estimate修改位置

ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航插图(2)

 

鼠标点击地图上的位置就是你的初始位置,箭头指向就是你的机器人初始朝向。

修改成如下图所示即可:

 

ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航插图(3)

 

准备工作

创建多点导航脚本

 

cd ~/wanderbot_ws/src/wanderbot/src
vi patrol.py

 

patrol.py:多点导航脚本

 

#!/usr/bin/env python
 
import rospy
import actionlib
 
from move_base_msgs.msg import MoveBaseAction, MoveBaseGoal
 
 
waypoints = [  # <1>
    [(1.522, 0.444, 0.0), (0.0, 0.0, -0.519, 0.85)],
    [(-2.0432, -0.439, 0.0), (0.0, 0.0, -0.559, 0.82902)]
]
 
 
def goal_pose(pose):  # <2>
    goal_pose = MoveBaseGoal()
    goal_pose.target_pose.header.frame_id = 'map'
    goal_pose.target_pose.pose.position.x = pose[0][0]
    goal_pose.target_pose.pose.position.y = pose[0][1]
    goal_pose.target_pose.pose.position.z = pose[0][2]
    goal_pose.target_pose.pose.orientation.x = pose[1][0]
    goal_pose.target_pose.pose.orientation.y = pose[1][1]
    goal_pose.target_pose.pose.orientation.z = pose[1][2]
    goal_pose.target_pose.pose.orientation.w = pose[1][3]
 
    return goal_pose
 
 
if __name__ == '__main__':
    rospy.init_node('patrol')
 
    client = actionlib.SimpleActionClient('move_base', MoveBaseAction)  # <3>
    client.wait_for_server()
     
    while True:
        for pose in waypoints:   # <4>
            print("goal:x=%f y=%f"%(pose[0][0],pose[0][1]))
            goal = goal_pose(pose)
            client.send_goal(goal)
            client.wait_for_result()

 

确定导航点位置

rostopic list

 

查看所有话题名称

 

ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航插图(4)

 

显然导航坐标的话题是amcl_pose。

 

AMCL:在ros中,我们使用amcl包在地图中定位机器人。amcl节点来实现一系列的概率定位算法,总称为自适应蒙特卡洛定位算法(Adaptive Monte Carlo Locatization)。
具体的,他使用sample_motion_model_odometry、beam_range_finder_model、likelihood_filed_range_finder_model、Augmented_MCL和KLD_Sampling_MCL算法。

 

所以我们监听这个话题的内容,这里还是用到ros的调试工具:rostopic

 

rostopic echo amcl_pose -n 1

 

打印出当前坐标:

 

ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航插图(5)

 

pose:
position:
x: -2.03239229723
y: -0.408803583203
z: 0.0
orientation:
x: 0.0
y: 0.0
z: -0.529167851235
w: 0.848517168488

 

显然这就是我们所要的坐标了。

 

然后在rviz中用ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航插图(6)随便点几个点导航

再次打印到达目标的位置:

rostopic echo amcl_pose -n 1

 

ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航插图(7)

 

ok我们知道了初始坐标和目标坐标:

初始:
position:
x: -2.03239229723
y: -0.408803583203
z: 0.0
orientation:
x: 0.0
y: 0.0
z: -0.529167851235
w: 0.848517168488

目标:
position:
x: 1.76888229632
y: 0.588761452838
z: 0.0
orientation:
x: 0.0
y: 0.0
z: -0.459069601992
w: 0.888400304214

把他们写到我们写好的多点导航脚本里面。

 

ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航插图(8)

 

修改这部分内容即可。

修改完后退出,设置权限

 

chmod 777 patrol.py

 

启动多点导航

rosrun wanderbot patrol.py

 

可以看见机器人在初始坐标和目标点间来回走动了。

 

ros机器人编程实践(8.9.10)-用turtlebot3仿真实现机器人在多点间来回导航插图(8)

 

总结

emmm挺好玩的吧,顺便复习下前面学的。。。enjoy it~

参考

《ros机器人编程实践》

 

 

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评论列表(2条)

  • ROS_Oren 2020年9月14日 下午3:16

    题主,你好。
    编译源码后,运行roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch
    出现如下错误:

    RLException: Invalid tag: environment variable ‘TURTLEBOT3_MODEL’ is not set.
    Arg xml is
    The traceback for the exception was written to the log file

    解决方法:export TURTLEBOT3_MODEL=burger

    • ROS_Oren 回复 ROS_Oren 2020年9月14日 下午4:22

      编译前删除build文件夹在进行编译,编译后记得修改map.yaml中第一行的map.pgm的地址
      运行roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch map_file:=$HOME/map.yaml时,将map.yaml的文件地址该我自己的。