在真实 TurtleBot 3 上导航

• 概述
• 环境要求
• 教程步骤

概述

本教程介绍如何在真实的 TurtleBot 3 上使用 ROS 2 Nav2 进行控制和导航。 开始之前，建议先阅读快速入门，尤其是初次接触 ROS 和 Nav2 的用户。

完成本教程大约需要 1 小时，具体取决于你对 ROS 和机器人的熟悉程度，以及所使用的操作系统。

环境要求

需要先安装 Nav2 和 TurtleBot3。 如尚未安装，请参照快速入门中的步骤操作。

可通过以下命令安装 TurtleBot3 软件，也可从 TurtleBot3 仓库 获取：

首先，加载 ROS 2 安装目录的环境变量：

source /opt/ros/<ros2-distro>/setup.bash

然后安装 TurtleBot3 软件包：

sudo apt install ros-$ROS_DISTRO-turtlebot3 ros-$ROS_DISTRO-turtlebot3-msgs ros-$ROS_DISTRO-turtlebot3-bringup

教程步骤

0- 设置环境变量

在本教程中，每次打开新终端时，请先运行以下命令：

• source /opt/ros/<ros2-distro>/setup.bash
• export TURTLEBOT3_MODEL=waffle

1- 启动 TurtleBot 3

启动机器人接口：

ros2 launch turtlebot3_bringup robot.launch.py use_sim_time:=False

2- 启动 Nav2

导航前需要一张环境地图，可使用已有的地图，也可通过 SLAM 实时建图。

如需了解如何在 Nav2 中结合 SLAM 使用，请参考教程：边建图边导航（SLAM）。

所需文件：

• your-map.map
• your-map.yaml

<your_map>.yaml 是提供给 Nav2 的地图配置文件。 该文件包含地图分辨率、障碍物与自由空间的阈值，以及地图文件路径等信息，需确保这些参数正确无误。 关于 map.yaml 的更多信息，请参考这里。

启动 Nav2。若设置 autostart:=False，则需在 RViz 中点击启动按钮来初始化节点。 确保 use_sim_time 设置为 False，以使用系统时间而非 Gazebo 的仿真时间。

ros2 launch nav2_bringup bringup_launch.py use_sim_time:=False autostart:=False map:=/path/to/your-map.yaml

注意：请将 /path/to/your-map.yaml 替换为 your-map.yaml 文件的实际路径。

3- 启动 RViz

使用预先定义的配置文件启动 RViz。

ros2 run rviz2 rviz2 -d $(ros2 pkg prefix nav2_bringup)/share/nav2_bringup/rviz/nav2_default_view.rviz

启动后，RViz 中央应显示 TurtleBot 3 的模型轮廓。 若 auto_start 参数设置为 false，请点击左下角的启动按钮，地图随后将出现在 RViz 中。

4- 初始化 TurtleBot 3 的位置

首先，确认机器人在实际房间中的位置，并在地图上找到对应点。

在 RViz 中设置机器人的初始位姿：点击 2D Pose Estimate 按钮，然后在地图上点击机器人所在的位置。 绿色箭头指示的方向即为 TurtleBot 的朝向。

设置完成后，TurtleBot 的 3D 模型会移动到该位置。 初始位姿的估计允许小幅误差。

5- 发送目标位姿

在地图上为 TurtleBot 选定一个目标位置。 可用 Nav2 Goal 或 GoalTool 按钮向 TurtleBot 3 发送目标位置和朝向。

注意：Nav2 Goal 按钮通过 ROS 2 Action 发送目标，而 GoalTool 将目标发布到话题。

设定目标位姿后，Nav2 会规划一条全局路径，并驱动机器人沿地图导航。

此时可以看到 TurtleBot 3 在房间中朝目标位置移动，参见下方视频。