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原创：【路径规划】move_base、路径规划算法、局部避障算法介绍

【路径规划】move_base、路径规划算法、局部避障算法介绍

资料整理供个人学习使用。

文章目录

一、move_base

1、move_base 包内容

需要安装 navigation 包，才可以运行 move_base。

move_base 包默认算法：

全局路径规划：Dijkstra；1. 局部路径规划：航迹推算； ROS 系统的路径规划由 move_base 统筹，在 move_base 中集成了代价地图模块 costmap_2d，全局规划器（此处使用 global_planner/GlobalPlanner）和局部规划器（dwa_local_planner/DWAPlannerROS），其中 costmap_2d 分别衍生了全局代价地图和局部代价地图，此外还有恢复模块 recovery_behaviors，采用默认值即可。

2、move_base 参数解析

move_base 需要设置六个部分的参数

move_base 自身参数1. 全局代价地图（global_costmap）1. 局部代价地图（local_costmap）1. 全局规划器（global_panner）1. 局部规划器（local_planner）1. recovery_behaviors（使用默认值先不讲述）以上参数在 move_base 节点加载时全部加载，用以下参数文件格式

<;launch>;
  <;node pkg="move_base" type="move_base" respawn="false" name="move_base" output="screen">;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/costmap_common_params.yaml" command="load" ns="global_costmap" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/costmap_common_params.yaml" command="load" ns="local_costmap" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/local_costmap_params.yaml" command="load" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/global_costmap_params.yaml" command="load" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/base_local_planner_params.yaml" command="load" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/base_global_planner_params.yaml" command="load" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/move_base_params.yaml" command="load" />;
    <;remap from="/cmd_vel" to="/cmd_vel"/>;
  <;/node>;
<;/launch>;

1. move_base 参数

move_base 自身的参数是为了控制其他模块，有着相应的关联性

注意：当全局路径规划无法到达目标点时，才会执行这个恢复模块

2. 全局代价地图参数

全局代价地图和局部代价地图都衍生于 costmap_2d 功能包，参数设置也是一样的，但是考虑到路径规划和避障的职能不同，可以采用不同的参数策略。

全局代价地图可以将膨胀半径设置更大，障碍物系数设置更高，从而使得路径规划中，能够得到远离障碍物的规划路径。
而在局部规划中，为了避免避障陷入困境，可以设置小一点的膨胀半径和障碍物系数，使得机器人能够绕过障碍物。

下面为设置代价地图的尺寸和精度参数

全局坐标到机器人底座的变换信息，可由AMCL等发布

代价地图包含多个地图层

Static Map Layer1. Obstacle Map Layer1. Inflation Layer1. Other Layers 下面举例说明，在Inflation Layer中需要设置两个计算障碍物代价值的参数

公式如下 exp(-1.0 * cost_scaling_factor * (distance_from_obstacle - inscribed_radius)) * (costmap_2d::INSCRIBED_INFLATED_OBSTACLE - 1)
其中 costmap_2d::INSCRIBED_INFLATED_OBSTACLE=254 也就是说代价值最大为 253

3. 局部代价地图参数

参数设置与全局相似，只是参数的策略上可能会不同

4. 全局规划器参数

5. 局部规划器参数

局部规划器使用局部代价地图，实现在全局规划路径上的避障功能

速度参数配置

目标误差参数

前向仿真系数

轨迹评分参数

避免振荡参数

二、路径规划

1、Dijkstra

2、最佳优先搜索

缺点：如果起点和终点之间存在障碍物，则最佳优先算法找到的很可能不是最短路径

3、A*

f(n) 是节点 n 的综合优先级。当我们选择下一个要遍历的节点时，我们总会选取综合优先级最高（值最小）的节点。

启发函数：控制算法的速度和精确度

4、A* 和 Dijkstra 比较

三、局部避障

1、dwa（动态窗口法）

优点

缺点

2、teb（时间弹力带）

优点

缺点

3、dwa 和 teb 比较

teb 在运动过程中会调整自己的位姿朝向，当到达目标点时，通常机器人的朝向也是目标朝向而不需要旋转。

dwa 则是先到达目标坐标点，然后原地旋转到目标朝向。

四、move_base 更换全局路径规划算法

move_base 更换全局路径规划算法（A、Dijkstra、DWA）
A、Dijkstra属于全局路径规划、DWA属于局部路径规划。

1、move_base.launch

move_base.launch 文件需要添加以下内容：

    <;!--加载A star、Dijkstra算法-->;
    <;param name="base_global_planner" value="global_planner/GlobalPlanner"/>;
    <;param name="planner_frequency" value="1.0" />;
    <;param name="planner_patience" value="5.0" />;
    <;!--加载DWA算法-->;
    <;param name="base_local_planner" value="dwa_local_planner/DWAPlannerROS" />;

整体的 move_base.launch 文件内容如下（其中 xxx 内容需要修改为对应自己的包）：

<;launch>;
  <;!-- Arguments -->;
  <;arg name="model" default="$(env TURTLEBOT3_MODEL)" doc="model type [burger, waffle, waffle_pi]"/>;
  <;arg name="cmd_vel_topic" default="/cmd_vel" />;
  <;arg name="odom_topic" default="/odom" />;
  <;arg name="move_forward_only" default="false"/>;
 
  <;!-- move_base -->;
  <;node pkg="move_base" type="move_base" respawn="false" name="move_base" output="screen">;
    <;!--加载A star算法-->;
    <;param name="base_global_planner" value="global_planner/GlobalPlanner"/>;
    <;param name="planner_frequency" value="1.0" />;
    <;param name="planner_patience" value="5.0" />;
    <;!--加载DWA算法-->;
    <;param name="base_local_planner" value="dwa_local_planner/DWAPlannerROS" />;
    <;!---->;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/costmap_common_params_$(arg model).yaml" command="load" ns="global_costmap" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/costmap_common_params_$(arg model).yaml" command="load" ns="local_costmap" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/local_costmap_params.yaml" command="load" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/global_costmap_params.yaml" command="load" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/move_base_params.yaml" command="load" />;
    <;rosparam file="$(find xxx)/param/dwa_local_planner_params_$(arg model).yaml" command="load" />;
    <;remap from="cmd_vel" to="$(arg cmd_vel_topic)"/>;
    <;remap from="odom" to="$(arg odom_topic)"/>;
    <;param name="DWAPlannerROS/min_vel_x" value="0.0" if="$(arg move_forward_only)" />;
  <;/node>;
<;/launch>;

2、修改 planner_core.cpp 文件

planner_core.cpp 文件是 navigation 包中的文件，其具体目录如下（对应自己的路径）：

修改如下内容：

private_nh.param("use_dijkstra", use_dijkstra, false);

此句 true 为使用 dijkstra 算法，false 为使用 A star 算法。

ROS_INFO("use_dijkstra");
ROS_INFO("use_A_star");

此句可以在运行路径规划时，查看自己使用的是 dijkstra 还是 A star。

注意：修改完代码之后，需要删除 build 和 devel 文件，重新 catkin_make 编译。

3、问题

原因：膨胀半径设置问题，需要自己设置，最简单方法是将膨胀半径设置为机器人外切圆。

问题：机器人在运行时会出现倒着走的现象。
解决：将 base_local_planner_params.yaml 中 holonomic_robot 参数改为 false；
holonomic_robot参数意义：代表是否是全向机器人。

参考：

ROS：move_base路径规划介绍、更换全局路径规划算法（A star、Dijkstra、DWA，测试当前是哪种算法，效果展示图）1. 路径规划参数解析（一）——move_base参数解析1. 路径规划之 A* 算法1. https://www.leiphone.com/category/transportation/0TCtaBOIcFOIBN69.html1. ROS局部运动规划器Teb/DWA

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进程守护工具

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又一个modbus调试工具

最近混迹物联网企业,发现目前缺少一个简易可用的modbus调试工具,本软件旨在为开发者提供一个简单modbus测试工具。
主打一个代码简单易修改。
特点:

1. 基于QT5

2. 基于libmodbus

3. 三方库完全跨平台,linux/windows。

二进制包

屏幕录制工具

1. 基于QT5

2. 基于ffmpeg

3. 支持自定义录屏

源代码

开源plutosdr 板卡

1. 完全开源

2. 提高固件定制服务

3. 硬件售价450 手焊产量有线

测试数据

内部DDS回环测试

接收测试

外部发送500MHZ FM波形

硬件原理图

matlab测试

2TRX版本

大部分plutosdr应用场景都是讲plutosdr板卡作为射频收发器来使用。
实际上plutosdr板卡本身运行linux 操作系统。是具有一定脱机运算的能力。对于一些微型频谱检测,简单射频信号收发等应用完全可以将应用层直接实现在板卡上
相较于通过网卡或者USB口传输具有更稳定,带宽更高等优点。
本开源板卡由于了SD卡启动,较原版pluto支持了自定义启动应用的功能。
提供了应用层开发SDK(编译器，buildroot文件系统)。
通过usb连接电脑,经过RNDIS驱动可以近似为通过网卡连接
(支持固件的开发定制)。

二次开发例子

``` all:
arm-linux-gnueabihf-gcc -mfloat-abi=hard --sysroot=/root/v0.32_2trx/buildroot/output/staging -std=gnu99 -g -o pluto_stream ad9361-iiostream.c -lpthread -liio -lm -Wall -Wextra -lrt
clean:
rm pluto_stream

bsdiff算法补丁生成器

1. 官方bsdiff算法例子自带bzip压缩方式

2. 本例子没有压缩,直接生成补丁文件

3. 图形化界面基于DUILIB

二进制文件

版面分析即分析出图片内的具体文件元素,如文档标题,文档内容,文档页码等,本工具基于cnstd模型

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【路径规划】move_base、路径规划算法、局部避障算法介绍

文章目录

一、move_base

1、move_base 包内容

2、move_base 参数解析

1. move_base 参数

2. 全局代价地图参数

3. 局部代价地图参数

4. 全局规划器参数

5. 局部规划器参数

二、路径规划

1、Dijkstra

2、最佳优先搜索

3、A*

4、A* 和 Dijkstra 比较

三、局部避障

1、dwa（动态窗口法）

2、teb（时间弹力带）

3、dwa 和 teb 比较

四、move_base 更换全局路径规划算法

1、move_base.launch

2、修改 planner_core.cpp 文件

3、问题

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