move_base是ROS（Robot Operating System）中的一个核心导航节点，它负责生成全局路径规划和局部路径规划，以实现机器人的自主导航。move_base使用了一些关键的ROS包来实现其功能，包括navfn、costmap、base_local_planner等。
以下是move_base全局路径规划的基本概念和组件：
1. 全局路径规划器（Global Planner）
全局路径规划器负责生成从起点到终点的最优路径。move_base通常使用以下几种全局规划器：
- navfn：基于栅格地图的规划器，使用Dijkstra或A*算法来找到路径。
- carrot_planner：一个简单的规划器，生成直线路径到一个点（胡萝卜点），该点在全局目标前方一定距离，并且避开已知的障碍物。
2. 成本地图（Costmap）
成本地图是move_base中的核心组件，它为机器人提供了一个关于环境的表示，包括可以行驶的区域和障碍物的位置。成本地图有两种类型：
- 静态成本地图（Static Costmap）：基于地图信息，通常是预先构建的。
- 动态成本地图（Dynamic Costmap）：基于传感器数据，如激光雷达（LIDAR）或摄像头，用于检测和跟踪动态障碍物。
3. 局部路径规划器（Local Planner）
一旦全局路径生成，move_base将使用局部路径规划器来处理机器人的实际运动。局部规划器负责处理机器人的动态行为，如避障和路径跟踪。常见的局部规划器有：
- base_local_planner：使用DWA（Dynamic Window Approach）、EBand（Elastic Band）或TEB（Time-Elastic Band）算法来生成平滑的轨迹。
- teb_local_planner：基于时间弹性带的规划器，适用于复杂的场景和动态障碍物。
4. 导航堆栈（Navigation Stack）
move_base是ROS导航堆栈的一部分，该堆栈包括：
- 地图服务器（map_server）：提供地图信息。
- amcl：一个自适应蒙特卡洛定位器，用于机器人的定位。
- move_base_node：执行全局和局部路径规划，以及与成本地图和局部规划器的交互。
5. 工作流程
move_base的工作流程通常包括以下步骤：
- 接收目标：从用户或其他节点接收目标位置。
- 全局规划：使用全局规划器生成从当前位置到目标位置的路径。
- 局部规划：使用局部规划器生成机器人的实时运动命令。
- 执行：控制机器人按照规划的路径移动。
6. 配置和调优
move_base的性能和行为可以通过多个配置文件进行调优，包括：
- base_local_planner_params.yaml：配置局部规划器的参数。
- costmap_common_params.yaml：配置成本地图的通用参数。
- global_costmap.yaml 和 local_costmap.yaml：分别配置全局和局部成本地图的参数。
通过调整这些参数，可以优化move_base以适应不同的机器人和环境。
注意事项
- 在使用
move_base之前，需要确保机器人的模型、传感器配置和环境地图已经正确设置。 - 全局路径规划的成功依赖于准确的地图信息和有效的成本地图管理。
- 局部规划器需要根据机器人的动态特性和环境的复杂性进行选择和调优。
move_base是一个强大的工具，可以为机器人提供高级的导航能力，但需要仔细的配置和调优才能发挥最佳性能。
