penguin_nav

Navigation 2 を使用した経路計画行うROS 2パッケージです。

概要

penguin_nav は Navigation 2 を使用して経路計画を行うROS 2パッケージです。以下の要素で構成されています。

Navigation 2 の経路計画の利用
- nav2_bringup パッケージの navigation_launch.py をベースに、 collision_monitor による衝突回避を追加しています。
Pose を TF に変換する機能
- 自己位置推定が TF ではなく Pose を出す場合に対応するためです。
ウェイポイントを設定するスクリプト
- CSVファイルに書かれた XY座標を読み込み goThroughPoses API を通して経路を渡しています。
- Yaw 角は、i -> i+1 のベクトルから計算しています。
- 引数に複数のファイルを渡すことで複数のウェイポイントを順番に実行できます。
  - 1つのファイルが終了する毎に停止し、継続するか打ち切るかの入力待ちをします。
- Ctrl+C でナビゲーションタスクをキャンセルします。

インストール

このリポジトリをROS 2ワークスペースにクローンし、依存パッケージをインストールしてからビルドします。

# リポジトリをクローン
cd ~/ros2_ws/src
git clone https://github.com/AbudoriLab-TC2024/penguin_nav.git

# 依存パッケージをインストール
sudo apt-get update
sudo apt-get install ros-${ROS_DISTRO}-navigation2 ros-${ROS_DISTRO}-nav2-bringup python3-pandas

# ビルド
cd ~/ros2_ws
colcon build --packages-select penguin_nav

使用方法

Navigation 及びウェイポイント設定スクリプトを起動します。

ターミナル1

source install/setup.sh

# Navigation + pose_to_tf
ros2 launch penguin_nav nav.launch.xml

ターミナル2

source install/setup.sh

# ウェイポイント設定スクリプト
ros2 run penguin_nav follow_path.py -- <path/to/waypoints.csv> [<path/to/waypoints2.csv> ...]

# ワイルドカードにより一括で渡すこともできる
$ ls waypoints_list
waypoints_0001.csv waypoints_0002.csv waypoints_0003.csv

$ ros2 run penguin_nav follow_path.py -- waypoints_list/waypoints_*.csv
# ros2 ... -- waypoints_list/waypoints_0001.csv waypoints_list/waypoints_0002.csv waypoints_list/waypoints_0003.csv と等価

パラメータ

nav.launch.xml

以下は pose_to_tf のパラメータです。launchファイルに直接ハードコーディングされていることにご注意ください。

パラメータ名	型	説明	デフォルト値
`child_frame_id`	`string`	Pose を TF に変換する際の子フレームID。親フレームは Pose の Header を継承します	`base_link`

config/nav2_params.yaml が Navigation 2 のパラメータです。各設定は Configuration Guide に従います。

follow_path.py

penguin_nav/follow_path.py に座標の列名がハードコーディングされているため、必要に応じて修正してください。

トピック

入力:
- /scan (sensor_msgs/msg/LaserScan) - 2D LiDAR 形式の点群データを受け取ります。Glocal costmap、Local costmap、及び collision monitor に使用されます。
- /pcl_pose (geometry_msgs/msg/PoseWithCovarianceStamped) - ロボットの自己位置を受け取ります。
出力:
- /cmd_vel (geometry_msgs/msg/Twist) - 制御コマンドです。

その他

Quick fix and DDS issue with Nav2

DDSの問題により上手く動作しないかもしれないです。その場合はこちらを参考に DDS を cyclonedds に変更してください。

AbudoriLab-TC2024 / penguin_nav

readme