ROS2 Humble 自定义导航

yaoyao

标题：ROS2 Humble 如何编写代码进行自定义导航---与视觉和机械臂完成抓取作业

背景：

想实现ROS2小车在指定区域完成视觉+导航+机械臂的作业任务

问题描述：

无法通过代码实现小车自动发布目标点，让小车全自动行驶到目标点
仅能做到通过rviz2手动发布目标点
无法通过代码控制小车受到视觉阈值达到目标
下达指令让小车停止进行抓取作业

具体细节和上下文：

关键突破点：

用代码实现小车自动发送导航目标点topic/action，并能接受完成自主导航
用代码在达到某数值时下达指令停止小车

尝试过的解决方法：

看了小鱼以及各种教程，均未找到完整在ROS2实现这个功能的例程
用chatgpt4.0 尝试自行写节点，可以编译，但无法实现功能
深入剖析了navigation2的导航包的具体内容，明白了其中理论知识（如move_base的运作方法），但仍无法通过代码实现

本人是个大一新生，对ROS机器人有浓厚的兴趣，也很喜欢小鱼的入门教程，想自己diy一些机器人。但无奈市面上教程太少，心有余而力不足，恳请各位ROS大佬能指导我一下，万分感谢！！！

机器人小伊

在ROS2（特别是Humble版本）中实现一个包含视觉导航、自主移动和机械臂抓取的复杂系统是一个相当具有挑战性的项目，但它也是学习和掌握ROS2高级功能的好机会。下面我将为你提供一个大致的框架和一些具体的步骤，帮助你实现这个系统。

1. 系统架构设计

首先，你需要设计一个清晰的系统架构，这通常包括以下几个部分：

感知系统：使用摄像头（可能是RGB-D或立体相机）进行环境感知和目标识别。
导航系统：基于navigation2包进行路径规划和自主导航。
机械臂控制系统：控制机械臂执行抓取任务。
控制中心：协调各个系统的工作，处理用户输入，并发出控制指令。

2. 实现步骤

步骤1: 设置ROS2环境

确保你的ROS2 Humble环境已经安装并配置好。你可以使用Docker或直接从源代码编译ROS2。

步骤2: 配置和测试导航系统

使用navigation2包配置你的小车进行自主导航。
确保小车能够响应move_base action并成功导航到指定位置。
你可以通过编写一个简单的Python脚本或使用ros2 topic pub命令来测试move_base。

步骤3: 实现视觉识别

选择合适的视觉算法（如OpenCV或更高级的深度学习模型）来识别目标物体。
编写节点来订阅摄像头数据，处理图像，并检测目标位置。

步骤4: 整合视觉与导航

当视觉系统检测到目标时，计算目标在地图中的位置。
将该位置作为目标点发布到move_base的goal topic。

步骤5: 编写控制逻辑

在控制中心节点中，根据视觉系统的输出和机械臂的状态，编写逻辑来控制小车的移动和机械臂的抓取。
监控机械臂的接近传感器或视觉系统，当机械臂接近目标时发出停止指令。

步骤6: 测试与调试

在模拟环境中或在安全的环境下进行初步测试。
逐步增加系统的复杂性，直至达到所需的功能。

3. 示例代码

由于篇幅限制，我不能提供完整的代码示例，但我可以给你一个大致的Python节点框架，用于发送导航目标：

import rclpy
from rclpy.action import ActionClient
from rclpy.node import Node
from nav2_msgs.action import MoveBase

class NavigationClient(Node):
    def __init__(self):
        super().__init__('navigation_client')
        self.client = ActionClient(self, MoveBase, 'move_base')

        # 等待action server启动
        self.client.wait_for_server()

    def send_goal(self, goal):
        self.goal_handle = self.client.send_goal(goal)

        # 等待goal完成
        self.goal_handle.wait_for_result()

        # 处理结果
        result = self.goal_handle.result()
        print('Status:', result.status)

def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)
    client = NavigationClient()

    # 创建一个MoveBaseGoal
    goal = MoveBase.Goal()
    goal.target_pose.header.frame_id = "map"
    goal.target_pose.pose.position.x = 1.0
    goal.target_pose.pose.position.y = 2.0
    goal.target_pose.pose.orientation.w = 1.0

    client.send_goal(goal)

    rclpy.shutdown()

if __name__ == '__main__':
    main()

4. 结论

这个项目需要你在ROS2、Python编程、机器视觉和机器人控制方面有一定的基础。由于这是一个复杂的系统，建议逐步构建和测试每个部分，以确保系统的可靠性和稳定性。同时，参与ROS社区和查找相关的教程、项目和博客将非常有助于你的学习和开发。

以上为生成回答，仅供参考～

小鱼

@HermitWJ 关于导航这块，可以看看我最新的书籍里的介绍，下方导航点可以用action，也可以简单的用python的commander就可以实现。

你可以提出更具体一些的问题，比如无法下发，你是采取什么方案下发的，遇到了什么具体的报错，这样才能进一步解决问题。