自定义全局路径规划器：全球规划类详解

该资源主要讲述了如何在ROS环境下编写路径规划类，特别是针对导航系统中的全局路径规划。内容包括了创建一个继承自`nav_core::BaseGlobalPlanner`的自定义全局规划器，并展示了相关的头文件定义。此外，还提到了ROS navigation教程的多个方面，涵盖了导航系统的安装、配置、调试、传感器数据发布、自定义路径规划等关键知识点。 在ROS中，路径规划是自主移动机器人导航系统的重要组成部分，它负责为机器人规划从起点到目标的安全路径。在这个教程中，开发者首先需要创建一个名为`GlobalPlanner`的类，该类应包含必要的ROS库和接口。在`global_planner.h`头文件中，可以看到`GlobalPlanner`类继承自`nav_core::BaseGlobalPlanner`，这个基类提供了导航系统所需的接口。 `GlobalPlanner`类通常需要实现以下方法： 1. `initialize`函数：用于初始化规划器，接收机器人的名字和`costmap_2d::Costmap2DROS`指针，后者用于获取机器人的成本地图信息。 2. `makePlan`函数：这是导航的核心部分，根据给定的起点和目标点，生成一条可行的路径并返回。输入参数包括起点和目标的`PoseStamped`消息，以及用于存储路径结果的`PoseStamped`向量。 在实现路径规划算法时，通常会涉及到以下几个步骤： 1. **路径优化**：根据成本地图信息，评估路径的可行性，避免碰撞和其他障碍。 2. **寻路算法**：如Dijkstra算法、A*算法或者更复杂的局部规划算法，用于找到起点到目标点的最短或最优路径。 3. **路径平滑**：确保生成的路径连续且适合机器人执行，可能需要对原始路径进行平滑处理。 ROS navigation教程的其他部分介绍了如何设置和调试导航系统，包括发布里程计消息、传感器数据、TF框架、SLAM地图构建、使用`move_base`、`global_planner`、`base_local_planner`等关键组件。这些内容有助于开发者理解整个导航系统的运作流程，从而能够有效地集成和定制自己的导航解决方案。 例如，`carrot_planner`、`teb_local_planner`和`dwa_local_planner`是ROS中不同的局部规划器，它们负责根据当前传感器数据和目标路径调整机器人的运动。而`nav_core`则是一个包含各种路径规划器接口的基础库，使得开发自定义规划器变得更加方便。 通过学习这个教程，开发者可以深入理解ROS导航系统的架构，并具备编写和集成自定义路径规划算法的能力。