[發明專利]基于ROS的無人車自主導航方法

在審

• 申請號: 202010781062.6
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN112146668A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 劉瑋;郭俊;陳勇;耿龍偉;林鑫焱;王輝;徐忠華;萬益東;經成;程錦
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: G01C21/32
• 分類號: G01C21/32;G01C21/34
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 賴俊平

本發明公開了基于ROS的無人車自主導航方法，包括步驟一，本地文件配置；步驟二，規劃最優線路；步驟三，障礙規避；步驟四，構建環境地圖，上述步驟一中，包含如下步驟，a)通過本地配置器，在仿真軟件中加載出小車和障礙物的相關參數；b)步驟二，通過通用配置文件和全局規劃配置文件，根據地圖環境與小車所需到達的目標點與位置，規劃出基于整體的最優前進路線；c)步驟三，最后利用本規劃配置文件結合move_base功能包，并根據傳感器反饋的信息，規劃出局部最優前進路線，使之與全局路線基本吻合，讓小車能夠完成預期的的導航目標，利用rviz中的2D NAV Goal按鈕，本發明，具有實用性強和很好接收發出的信號的特點。

技術領域

本發明涉及無人車技術領域，具體為基于ROS的無人車自主導航方法。

背景技術

從上個世紀70年代起，計算機、傳感器等電子新技術的迅猛發展，為機器人行業的出現與興盛，打下了牢固的基礎。21世紀起,機器人技術在生活中應用越來越廣泛,各行各業中都出現了它的身影。但目前機器人的智能化程度還有很高的提升空間。其中探索與導航是機器人智能化所急需解決的核心問題。

衛星定位可以準確快速地實現室外對汽車或機器人的定位與位置導航。但在室內，由于信號、反應速度等問題，汽車與機器人不能很好地接受到衛星發出的信號，從而進行導航。因此，設計實用性強和很好接收發出的信號的基于ROS的無人車自主導航方法是很有必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供基于ROS的無人車自主導航方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：基于ROS的無人車自

主導航方法，包括步驟一，本地文件配置；

步驟二，規劃最優線路；

步驟三，障礙規避；

步驟四，構建環境地圖。

根據上述技術方案，上述步驟一中，包含如下步驟，

a)通過本地配置器，在仿真軟件中加載出小車和障礙物的相關參數；

b)步驟二，通過通用配置文件和全局規劃配置文件，根據地圖環境與小車所需到達的目標點與位置，規劃出基于整體的最優前進路線；

c)步驟三，最后利用本規劃配置文件結合move_base功能包，并根據傳感器反饋的信息，規劃出局部最優前進路線，使之與全局路線基本吻合，讓小車能夠完成預期的的導航目標，在探索最開始的時候，由于地圖信息的不全面，move_base功能包無法規劃出全局最優規劃路線。在移動到墻角附近時，甚至機器人有可能無法繼續前進。但是，隨著導航目標點的不斷增多，地圖構建也越來越完善，整個導航過程也變得越來越順暢。move_base功能包也可以根據已探知的障礙信息進行全局最優路徑規劃。

根據上述技術方案，上述步驟二中，包含如下步驟，

d)利用rviz中的2D NAV Goal按鈕，可以指定機器人所要到達的目標地點與機器人目標姿態。松開鼠標之后，在rviz界面中機器人與目標地點之間會出現一條綠色的線，這是move_base功能包使用全局規劃制定的最優線路，在成功加載機器人模型與地圖模型后，利用rviz界面中“2D NAV Goal”按鈕，可以自由選擇機器人要到達的位置與姿態，gazebo仿真軟件中的機器人將與rivz中機器人保持步調一致。

e)機器人在前進時，周圍還會出現一條紅色的線，這是由于地形和障礙物等信息參數的影響，本地規劃器為機器人規劃的周期性的前進路線，目的是保證機器人在正常前進時，前進路線能及可能的靠近全局規劃路線。