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      • 设置环境
      • 编写URDF
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      • 添加物理属性
      • 结论
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      • 设置机器人的里程计
      • 使用 Gazebo 模拟 Odometry 系统
        • 设置和先决条件
        • 向 URDF 添加 Gazebo 插件
        • 启动和构建文件
        • 构建、运行和验证
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        • 启动和构建文件
        • 构建、运行和验证
      • 结论
    • 设置传感器
      • 传感器介绍
        • 常用传感器消息
      • 使用Gazebo模拟传感器
        • 向 URDF 添加 Gazebo 插件
        • 启动和构建文件
        • 构建、运行和验证
      • 建图与定位
      • 二维代价地图
        • 配置 nav2_costmap_2d
        • 构建、运行和验证
      • 结论
    • 设置机器人的轮廓
      • 轮廓介绍
      • 配置机器人的轮廓
      • 构建、运行和验证
      • 在RViz中可视化足迹
      • 结论
    • 设置导航插件
      • 规划器和控制器服务器
      • 选择算法插件
        • 规划器服务器
        • 控制器服务器
      • 结论
  • 常规教程
    • 使用实体Turtlebot 3导航
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 0- 设置环境变量
        • 1- 启动Turtlebot 3
        • 2- 启动Nav2
        • 3- 启动RVIZ
        • 4- 初始化Turtlebot 3的位置
        • 5- 发送目标姿态
    • (SLAM)在制图时导航
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 0- 启动机器人接口
        • 1- 启动 Navigation2
        • 2- 启动 SLAM
        • 3- 使用 SLAM
        • 4- 快速入门简化
    • (STVL) 使用外部代价图插件
      • 概述
      • Costmap2D 和 STVL
      • 教程步骤
        • 0- 设置
        • 1- 安装 STVL
        • 1- 修改Navigation2参数
        • 2- 启动Navigation2
        • 3- RVIZ
    • Groot - 与行为树交互
      • 概述
      • 可视化行为树
      • 编辑行为树
      • 添加自定义节点
    • 相机校准
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
    • 在ROS 2 / Nav2中获取回溯
      • 概述
      • 准备工作
      • 从一个节点开始
      • 从启动文件
      • 从大型项目
      • 来自Nav2 Bringup
      • 崩溃时自动获取回溯信息
    • 在 ROS 2 / Nav2 中进行性能分析
      • 概述
      • 准备工作
      • 来自节点的配置文件
      • 从启动文件中进行分析
      • 来自Nav2 Bringup
      • 解释结果
    • 动态对象跟随
      • 概述
      • 教程步骤
        • 0- 创建行为树
        • 1- 设置 Rviz 点击点
        • 2- 在Nav2仿真中运行动态物体跟随
    • 使用禁止区域进行导航
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 1. 准备过滤掩模
        • 2. 配置成本地图过滤器信息发布服务器
        • 3. 启用Keepout过滤器
        • 4. 运行Nav2堆栈
    • 带速度限制的导航
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 1. 准备过滤掩模
        • 2. 配置成本地图过滤器信息发布服务器
        • 3. 启用速度过滤器
        • 4. 运行Nav2堆栈
    • 使用旋转垫片控制器
      • 概述
      • 什么是旋转垫片控制器?
      • 配置旋转垫片控制器
      • 配置主控制器
      • 演示执行
    • 向BT添加平滑器
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 0- 熟悉平滑器BT节点
        • 1- 指定平滑器插件
        • 2- 修改您的BT XML
    • 使用碰撞监视器
      • 概述
      • 要求
      • 配置碰撞监视器
      • 准备Nav2堆栈
      • 演示执行
    • 添加一个新的Nav2任务服务器
      • 生命周期节点
      • 组合
      • 错误代码
      • 结论
    • 过滤噪声引起的障碍物
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 1. 启用去噪图层
        • 2. 运行Nav2 stack
      • 工作原理
  • 插件教程
    • 编写新的Costmap2D插件
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 1-编写一个新的Costmap2D插件
        • 2- 导出并制作 GradientLayer 插件
        • 3- 在Costmap2D中启用插件
        • 4- 运行GradientLayer插件
    • 编写一个新的规划器插件
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 1- 创建一个新的规划器插件
        • 2- 导出规划器插件
        • 3- 通过参数文件传递插件名称
        • 4- 运行 StraightLine 插件
    • 编写新的控制器插件
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 1- 创建一个新的控制器插件
        • 2- 导出控制器插件
        • 3- 通过参数文件传递插件名称
        • 4- 运行 Pure Pursuit Controller 插件。
    • 编写新的行为树插件
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 1- 创建一个新的BT插件
        • 2- 导出规划器插件
        • 3- 将插件库名称添加到配置中
        • 4- 运行您的自定义插件
    • 编写新的行为插件
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 1- 创建一个新的行为插件
        • 2- 导出行为插件
        • 3- 通过参数文件传递插件名称
        • 4- 运行行为插件
    • 编写新的导航器插件
      • 概述
      • 要求
      • 教程步骤
        • 1- 创建新的导航器插件
        • 2- 导出导航器插件
        • 3- 通过参数文件传递插件名称
        • 4- 运行插件
  • 配置指南
    • 行为树导航器
      • 参数
      • 示例
    • 行为树XML节点
      • 动作插件
        • 等待
        • Spin
        • 备份
        • DriveOnHeading
        • 辅助遥控
        • ComputePathToPose(计算路径到位姿)
        • FollowPath
        • NavigateToPose
        • 清除整个成本地图
        • ClearCostmapExceptRegion
        • ClearCostmapAroundRobot
        • ReinitializeGlobalLocalization(重新初始化全局定位)
        • TruncatePath
        • TruncatePathLocal
        • PlannerSelector(规划器选择器)
        • ControllerSelector
        • SmootherSelector
        • GoalCheckerSelector
        • NavigateThroughPoses
        • 计算路径通过姿势
        • RemovePassedGoals(移除已通过的目标)
        • CancelControl
        • CancelBackUp
        • CancelSpin
        • 取消等待
        • CancelDriveOnHeading
        • CancelAssistedTeleop
        • 平滑路径
      • 条件插件
        • 目标已达成
        • 可转换
        • DistanceTraveled
        • GoalUpdated
        • GloballyUpdatedGoal
        • 接收到初始姿势
        • 是否卡住
        • 时间已过期
        • 电池是否低电量
        • 路径是否有效
        • 路径到期计时器
        • 是否存在错误代码
        • 是否需要控制器恢复帮助
        • 是否需要规划器恢复帮助
        • WouldASmootherRecoveryHelp
        • 电池是否正在充电
      • 控制插件
        • 管道序列
        • RoundRobin
        • 恢复节点
      • 装饰器插件
        • RateController
        • DistanceController
        • SpeedController 速度控制器
        • 目标更新器
        • PathLongerOnApproach
        • SingleTrigger 单触发器
      • 示例
    • 二维代价地图
      • 二维代价地图 ROS 参数
      • 默认插件
      • 插件参数
        • 静态层参数
        • 膨胀层参数
        • 障碍物图层参数
        • 体素层参数
        • 范围传感器参数
        • 降噪层参数
      • 成本地图过滤器参数
        • 保护区过滤器参数
        • 速度过滤器参数
        • 二值过滤器参数
      • 示例
    • 生命周期管理器
      • 参数
      • 示例
    • 规划器服务器
      • 参数
      • 默认插件
      • 示例
    • NavFn规划器
      • 参数
      • 示例
    • Smac规划器
      • Provided Plugins
        • Smac 2D Planner
        • Smac混合A*规划器
        • Smac状态格规划器
      • 描述
    • Theta Star Planner
      • 参数
      • 示例
    • 控制器服务器
      • 参数
      • Provided Plugins
        • SimpleProgressChecker
        • PoseProgressChecker
        • SimpleGoalChecker"
        • StoppedGoalChecker
      • 默认插件
      • 示例
    • DWB控制器
      • 控制器
        • DWB控制器
        • XYTheta 迭代器
        • 运动学参数
        • 发布者
      • 插件
        • LimitedAccelGenerator
        • StandardTrajectoryGenerator(标准轨迹生成器)
      • 轨迹评论家
        • BaseObstacleCritic
        • GoalAlignCritic
        • GoalDistCritic
        • ObstacleFootprintCritic
        • OscillationCritic
        • PathAlignCritic
        • PathDistCritic
        • PreferForwardCritic
        • RotateToGoalCritic
        • TwirlingCritic
      • 示例
    • 规定纯追踪
      • 规定纯追踪参数
      • 示例
    • 模型预测路径积分控制器
      • MPPI 参数
        • 轨迹可视化
        • 路径处理器
        • 阿克曼运动模型
        • 约束评估器
        • 目标角度评价器
        • 目标评估器
        • 障碍物评估器
        • 路径对齐评论家
        • 路径角度评论器
        • 路径跟随评论家
        • 优先正向评论家
        • 旋转评论家
      • 示例
      • 用户注意事项
        • 智慧的一般性言论
        • 预测视野、成本地图尺寸和偏移量
        • 障碍物、膨胀层和路径跟踪
    • 旋转增益控制器
      • 旋转适配器控制器参数
      • 示例
    • 地图服务器/保存器
      • 地图保存器参数
      • 地图服务器参数
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      • Behavior Server参数
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    • 平滑服务器
      • 平滑器服务器参数
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    • 简单平滑器
      • 简单平滑器参数
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    • Savitzky-Golay平滑器
      • Savitzky-Golay平滑器参数
      • 示例
    • 约束平滑器
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  • Nav2行为树
    • 导航2特定节点介绍
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      • NavigateToPose动作反馈更新
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      • 备份BT节点接口更改
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      • Groot 支持
      • 新插件
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      • RegulatedPurePursuitController
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      • 参数中的标准时间单位
      • 光线追踪参数
      • 障碍物标记参数
      • 恢复动作变更
      • 默认行为树变更
      • NavFn规划器参数
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      • 新的行为树节点
      • sensor_msgs/PointCloud to sensor_msgs/PointCloud2 Change
      • ControllerServer 新参数 failure_tolerance
      • 移除了BT XML启动配置
      • Nav2 RViz 面板的行动反馈信息
    • Galactic转换为Humble
      • 对Smac规划器进行了重大改进
      • 简单(Python)指令器
      • 减少节点和执行器
      • nav2_core的API更改
      • 扩展BtServiceNode以处理服务结果
      • 包括新的旋转Shim控制器插件
      • 在Gazebo中生成机器人
      • 恢复行为超时
      • 3个2D规划器的新参数``use_final_approach_orientation``
      • SmacPlanner2D和Theta*:修复目标方向被忽略的问题
      • SmacPlanner2D、NavFn和Theta*:修复小路径的边界情况
      • 更改和修复动态参数更改检测的行为
      • 动态参数
      • BT Action节点异常变更
      • BT Navigator Groot多导航器
      • 在 RPP 中移除了运动限制
      • 添加了更平滑的任务服务器
      • 在 RPP 中移除了使用接近速度缩放参数
      • 将 AMCL 运动模型重构为插件
      • 停止支持 Nav2 的实时 Groot 监控
      • 仅在路径无效时重新规划
      • 修复 CostmapLayer 清除区域的反转参数逻辑
      • 动态组合
      • BT取消节点
      • BT PathLongerOnApproach 节点
      • BT TruncatePathLocal 节点
      • 约束平滑器
      • 以恒定速率重新规划路径,如果路径无效则重新规划
      • 二维欧几里得距离
      • 恢复至行为
      • 启动和生命周期管理中的重新生成支持
      • 新增Nav2速度平滑器
      • 目标检查器API已更改
      • 新增辅助遥操作
    • 从Humble升级到Iron
      • 新增行为树导航插件
      • 添加了碰撞监测器。
      • 从 yaml 文件中移除了 use_sim_time。
      • Smac 规划器的运行时加速。
      • 对 Smac 和 Simple 平滑器进行了递归细化。
      • 简单指挥官 Python API
      • Smac 规划器路径包括起始姿态
      • 可参数化的 RPP 碰撞检查
      • 扩展规划器基准测试
      • Smac 规划器路径容差
      • costmap_2d_node 默认构造函数
      • 导航失败的反馈
      • 代价地图过滤器
      • Savitzky-Golay平滑器
      • 更改启动文件中map_server节点的地图yaml文件路径。
      • SmootherSelector BT节点
      • 发布Costmap图层
      • 让行为服务器访问两个Costmap
      • 新的模型预测路径积分控制器
      • 行为树使用错误代码
      • 从RViz的Nav2面板中加载、保存和循环使用路径点
      • DWB正向和反向修剪
      • 在长远的前瞻距离下对曲线进行更稳定的调节
      • 发布碰撞监视器状态
      • 碰撞监视器中的ROS参数已重命名
      • 碰撞监视器中新增了安全行为模型“limit”
      • 当超时时,速度平滑器应用减速
      • PoseProgressChecker插件
      • 允许多个目标检查器并更改参数progress_checker_plugin(s)的名称和类型
      • IsBatteryChargingCondition BT节点
      • 行为服务器错误代码
      • 新的去噪代价地图层插件
      • SmacPlannerHybrid viz_expansions 参数
  • 简单指挥官API
    • 概述
    • 指挥官 API
    • Costmap API
    • 足迹碰撞检查器 API
    • 示例和演示
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Navigation 2
Edit
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  • Nav2行为树 »
  • 导航到姿态

导航到姿态

该行为树实现了从起始点到自由空间中最终目标的导航行为,包括许多中间的硬姿态约束。它既包含了在特定子上下文中进行恢复的自定义行为,也包括了用于系统级故障的全局恢复子树。它还提供了在返回失败状态之前,用户尝试多次重试任务的机会。

ComputePathThroughPoses``和``FollowPath``两个BT节点也指定了它们要使用的算法。按照惯例,我们按照它们的算法风格来命名它们(例如,不是``DWB``而是``FollowPath),这样行为树或应用程序开发人员就不必担心技术细节,他们只想使用一个路径跟踪控制器。

在这个行为树中,我们尝试在返回任务失败之前重试整个导航任务 6 次。这使得导航系统有充分的机会尝试从故障条件中恢复或等待瞬时问题解决,例如人员拥挤或临时传感器故障。

在正常执行中,这将每隔3秒重新规划路径,并将该路径传递给控制器,类似于 Nav2行为树 中的行为树。但是,这次的规划器是``ComputePathThroughPoses``,它接受一个向量``goals``而不是单个姿态``goal``来进行规划。RemovePassedGoals``节点用于删除机器人在路径上已经经过的``goals。在这种情况下,它被设置为在机器人距离目标``0.5``并且它是列表中的下一个目标时,从姿态中移除一个。这样实现后,重新规划可以在机器人经过一些中间姿态后进行计算,而不会在将来继续尝试通过它们进行重新规划。这次,如果规划器失败,它将触发上下文感知的子树中的恢复操作,清除全局代价地图。可以在这里添加其他特定上下文的恢复操作,例如尝试另一个算法。

同样,控制器也有类似的逻辑。如果控制器失败,它也会尝试清除本地代价地图,从而影响控制器的行为。值得注意的是反应式回退中的``GoalUpdated``节点。这使得当通过抢占向导航系统传递新目标时,我们能够退出恢复条件。这确保在发出新目标时,导航系统将立即做出非常快速的响应,即使最后一个目标处于恢复尝试中的状态。

如果这些上下文恢复操作失败,这个行为树将进入恢复子树。这个子树用于处理系统级故障,以帮助解决机器人卡住或处于糟糕位置的问题。这个子树还有``GoalUpdated``BT节点,每次迭代都会被触发,以确保对新目标

虽然此行为树没有使用,但是``PlannerSelector``、ControllerSelector``和``GoalCheckerSelector``行为树节点也可能很有帮助。与硬编码要使用的算法(``GridBased``和``FollowPath)不同,这些行为树节点将允许用户通过ROS主题动态更改导航系统中使用的算法。相反,可能更明智的做法是使用条件节点在最有用和独特的情况下创建具有指定算法的不同子树上下文。然而,选择节点可以是一种有用的方式,通过外部应用程序而不是通过内部行为树控制流逻辑来更改算法。最好通过行为树方法来实现更改,但我们理解许多专业用户有外部应用程序以动态更改其导航器的设置。

<root main_tree_to_execute="MainTree">
  <BehaviorTree ID="MainTree">
    <RecoveryNode number_of_retries="6" name="NavigateRecovery">
      <PipelineSequence name="NavigateWithReplanning">
        <RateController hz="0.333">
          <RecoveryNode number_of_retries="1" name="ComputePathThroughPoses">
            <ReactiveSequence>
              <RemovePassedGoals input_goals="{goals}" output_goals="{goals}" radius="0.5"/>
              <ComputePathThroughPoses goals="{goals}" path="{path}" planner_id="GridBased"/>
            </ReactiveSequence>
            <ReactiveFallback name="ComputePathThroughPosesRecoveryFallback">
              <GoalUpdated/>
              <ClearEntireCostmap name="ClearGlobalCostmap-Context" service_name="global_costmap/clear_entirely_global_costmap"/>
            </ReactiveFallback>
          </RecoveryNode>
        </RateController>
        <RecoveryNode number_of_retries="1" name="FollowPath">
          <FollowPath path="{path}" controller_id="FollowPath"/>
          <ReactiveFallback name="FollowPathRecoveryFallback">
            <GoalUpdated/>
            <ClearEntireCostmap name="ClearLocalCostmap-Context" service_name="local_costmap/clear_entirely_local_costmap"/>
          </ReactiveFallback>
        </RecoveryNode>
      </PipelineSequence>
      <ReactiveFallback name="RecoveryFallback">
        <GoalUpdated/>
        <RoundRobin name="RecoveryActions">
          <Sequence name="ClearingActions">
            <ClearEntireCostmap name="ClearLocalCostmap-Subtree" service_name="local_costmap/clear_entirely_local_costmap"/>
            <ClearEntireCostmap name="ClearGlobalCostmap-Subtree" service_name="global_costmap/clear_entirely_global_costmap"/>
          </Sequence>
          <Spin spin_dist="1.57"/>
          <Wait wait_duration="5"/>
          <BackUp backup_dist="0.15" backup_speed="0.025"/>
        </RoundRobin>
      </ReactiveFallback>
    </RecoveryNode>
  </BehaviorTree>
</root>

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