• 基于 RRT * 的路径规划与导航

实现功能：替换 Nav2 规划器为RRT-Star自定义插件，实现渐近最优路径规划，支持从 RViz2 设置目标点完成自主导航。RRT* 被用于导航与路径规划，它具有渐近最优性， 即随着采样点数量增加，解会收敛到最优路径，同时能高效探索高维空间。

1. 环境要求

• Ubuntu 22.04
• ROS2 Humble
• Gazebo Sim Harmonic

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编译

cd /workspace
colcon build --symlink-install
source /opt/ros/humble/setup.bash
source install/setup.bash

注意事项

之后每打开一个新终端，都建议先执行：

source /opt/ros/humble/setup.bash
source install/setup.bash
export TURTLEBOT3_MODEL=burger
export NAV2_MAP_PATH=/workspace/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/map/office_map.yaml

为了方便，也可以写入 ~/.bashrc：

echo 'source /opt/ros/humble/setup.bash' >> ~/.bashrc
echo 'source /workspace/install/setup.bash' >> ~/.bashrc
echo 'export TURTLEBOT3_MODEL=burger' >> ~/.bashrc
echo 'export NAV2_MAP_PATH=/workspace/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/map/office_map.yaml' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

1. 每个终端都要按照3.2.1前置准备操作
2. 启动仿真， Nav2导航栈， AMCL节点，rviz

./gzsim_run.sh
 
ros2 launch nav2_bringup navigation_launch.py \
    use_sim_time:=True \
    params_file:=$HOME/ros_ws/src/vlm-semantic-nav2/TurtleBot-RRT-Star/nav2_params.yaml \
    map:=$NAV2_MAP_PATH
 
ros2 launch nav2_rrtstar_planner bringup_localization_with_initial_pose.launch.py \
    use_sim_time:=true \
    map:=$NAV2_MAP_PATH
 
ros2 run rviz2 rviz2 -d /opt/ros/humble/share/nav2_bringup/rviz/nav2_default_view.rviz --ros-args -p use_sim_time:=true

点击 RViz2 中Nav2 Goal，在地图上选择目标位置，调整箭头设置机器人到达后的朝向，确认后机器人将通过 RRT * 算法生成最优路径并自主导航RViz2 中将实时显示 RRT * 规划的全局路径。