功能介绍

以扫地机器人为例，如何完整清扫家里每一个地方？如何躲避地图中已知的墙壁、衣柜等障碍物？静态的还好说，如果有熊孩子或者宠物，还有地面不时出现的各种杂物，机器人又该如何一一躲避？这些问题就需要一套智能化的自主导航算法来解决。

自主导航功能贯穿了移动机器人大部分的运动过程，也是智能移动机器人中至关重要的一项基础技能，机器人可以根据地图信息，有效规划出行走的路径，还要通过激光雷达或者摄像头实时识别周围的障碍物，一旦出现意外的障碍，需要立刻做出避障的动作。

准备工作

本Node支持在实物机器人或Gazebo仿真环境中使用，在使用前请确认具备以下条件：

实物机器人

本Node在实物机器人上运行时，需要机器人具备以下基本条件：

机器人具备运动底盘、单线激光雷达、里程计及RDK套件，硬件已经连接并测试完毕；
已有ROS底层驱动，机器人可接收“/cmd_vel”指令运动
PC电脑端已经完成Ubuntu、ROS Foxy/Humble的安装

机器人示例：

机器人名称	生产厂家	参考链接
OriginBot智能机器人	古月居	点击跳转
X3派机器人	轮趣科技	点击跳转
履带智能车	微雪电子	点击跳转
RDK X3 Robot	亚博智能	点击跳转

Gazebo仿真

本Node在Gazebo仿真环境中运行时，需要具备以下基本条件：

RDK套件
PC电脑端已经完成ROS Gazebo及Turtlebot机器人相关功能包安装

使用方法

实物机器人

以下操作过程以OriginBot为例，满足条件的其他机器人使用方法类似

搭建机器人

参考机器人官网的使用指引，完成机器人的硬件组装、镜像烧写及示例运行，确认机器人的基础功能可以顺利运行。

安装Node

启动机器人后，通过终端或者VNC连接机器人，点击本页面右上方的“一键部署”按钮，复制如下命令在RDK的系统上运行，完成Node的安装：

sudo apt install -y tros-hobot-nav2

运行Node

安装完成后，即可参考以下步骤运行该功能：

1.启动机器人底盘

启动机器人及激光雷达，如OriginBot的启动命令如下：

ros2 launch originbot_bringup originbot.launch.py use_lidar:=true

2.启动nav2

启动一个新的终端，通过如下指令启动nav2导航功能：

# 设置ros与tros的软链接
sudo python3 /opt/tros/create_soft_link.py --foxy /opt/ros/foxy/ --tros /opt/tros/

# 设置tros的环境变量
source /opt/tros/setup.bash

# 运行人体跟随
ros2 launch hobot_nav2 hobot_nav2_bringup.launch.py

3.可视化监控导航过程

为了便于监控机器人导航的过程，在同一网络下的PC端，启动Rviz上位机可视化软件：

# 根据所使用的ROS版本修改此处的路径
source /opt/ros/foxy/setup.bash

ros2 launch nav2_bringup rviz_launch.py

导航启动后，机器人最初不知道自己在哪里。默认情况下，Nav2会等待用户给机器人一个大致的起始位置。查看机器人在Gazebo中的位置，并在地图上找到该位置。通过点击Rviz2中的”2D Pose Estimate” 按钮，然后通过在地图上机器人预估的位置处点击来设置机器人初始位置。可以通过向前拖动刚才单击的位置来设置机器人起始的移动方向。

注意：

启动导航后会在终端中看到不断输出的信息，这是因为没有设置机器人初始位姿的缘故，设置初始位置后，就会停止日志刷新。

点击目标位置选择“2D Goal Pose”按钮，在地图上选择导航目标点，即可开始自主导航。

Gazebo仿真

安装仿真环境

参考ROS2安装说明，在PC端的Ubuntu系统中安装ROS2
在PC端的Ubuntu系统中安装Gazebo及机器人模型

sudo apt install ros-foxy-gazebo-*
sudo apt install ros-foxy-turtlebot3*
sudo apt install ros-foxy-navigation2
sudo apt install ros-foxy-nav2-bringup

确保使用的PC与RDK处于同一网络中

安装Node

启动RDK后，通过终端或者VNC连接RDK，点击本页面右上方的“一键部署”按钮，复制如下命令在RDK的系统上运行，完成Node的安装：

sudo apt install -y tros-hobot-nav2

运行Node

安装完成后，即可参考以下步骤运行该功能：

1.启动仿真环境

在PC端Ubuntu的终端中使用如下命令启动Gazebo，并加载机器人模型：

# 根据所使用的ROS版本修改此处的路径
source /opt/ros/foxy/setup.bash

export TURTLEBOT3_MODEL=burger
ros2 launch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch.py

启动成功后的Gazebo仿真环境如下：

2.启动nav2

在RDK的系统中，启动终端，通过如下指令启动nav2导航功能：

# 设置ros与tros的软链接
sudo python3 /opt/tros/create_soft_link.py --foxy /opt/ros/foxy/ --tros /opt/tros/

# 设置tros的环境变量
source /opt/tros/setup.bash

# 运行人体跟随
ros2 launch hobot_nav2 hobot_nav2_bringup.launch.py use_sim_time:=True map:=/opt/ros/foxy/share/nav2_bringup/maps/turtlebot3_world.yaml

3.查看SLAM动态效果

为了便于监控机器人导航的过程，在同一网络下的PC端，启动Rviz上位机可视化软件：

# 根据所使用的ROS版本修改此处的路径
source /opt/ros/foxy/setup.bash

ros2 launch nav2_bringup rviz_launch.py

导航启动后，机器人最初不知道自己在哪里。默认情况下，Nav2会等待用户给机器人一个大致的起始位置。查看机器人在Gazebo中的位置，并在地图上找到该位置。通过点击Rviz2中的”2D Pose Estimate” 按钮，然后通过在地图上机器人预估的位置处点击来设置机器人初始位置。可以通过向前拖动刚才单击的位置来设置机器人起始的移动方向。