ROS模拟器-第0篇-10分钟上手ROS仿真机器人路径规划与障碍物避障

路径规划与障碍物避障

大家都玩过迷宫游戏，像下图这样的一幅简单的迷宫，相信我们都能够很容易的画出从起点到终点的路径。



但是如果像下图中那样的迷宫，身在其中的我们恐怕就没有那么容易迅速的走出来了。



我们把一个机器人扔到了迷宫中，看它如何完成这样的任务。

机器人小车能自动规划路径并避开障碍物

机器人得到去往目标点的指令后，立刻就知道该如何去目标点（路径规划），在行走过程中知道此路不通（检测到障碍物），还能重新规划出新的路径，继续完成任务。

机器人是怎么做到的？

为了完成任务，它做了这么几件事情：

获取地图

机器人进入环境后，立即获取环境地图，机器人的眼睛和我们的人眼不同，对于这幅地图，它看到地图中黑色的线条是不可行走区域（墙），白色的区域为可行走区域（路），灰色地区为未知区域。



2.规划路径

得到指定目标点后，机器人对获取好地图中白色可行走区域使用路径规划算法进行计算，得到一条可行走的最短路径。



3.路径规划完成后，按照规划的路径开始行走，啦啦啦~keep moving

4.突然，原本没有障碍物的前方被一个蓝色大块（障碍物）堵住了，机器人告诉自己这是障碍物，此路不通，需要重新规划路线。



对于机器人来说，它怎么知道前面有个障碍物，它长眼睛了吗？没错，它还确实有眼睛->激光雷达。

我们可以看到机器人周围始终有一圈蓝色的点，这是机器人上安装的激光雷达打出的激光点，机器人使用激光雷达时刻的监测周围环境，得到周围环境中目标物与自己的距离，当监测到自己前方有障碍物（蓝色块）时，立即停止行走，重新规划路线后继续行走，最终到达指定目标点。

整个任务过程中，机器人实现了地图的获取、路径规划以及通过传感器检测障碍物避障等技术。

这些是如何实现的？

机器人、地图、障碍物、激光雷达、路径规划、障碍物避障等是使用Autolabor Simulator完成的。

Autolabor Simulator是什么？

Autolabor Simulation是一款基于ROS（Robot Operating System）Kinetic 的轻量级开源机器人模拟器。

官网地址：http://www.autolabor.cn/autolaborSimulator/overview/

该模拟器可模拟机器人里程计；可模拟激光雷达；可模拟自定义形状的移动障碍物，支持二次开发，提供可控制障碍物运动接口；可简单方便的构建自定义地图，消耗小，对CPU性能要求低。

Autolabor Simulator有哪些功能？

可以使用该模拟器进行三维轮式机器人动力学仿真，控制机器人，测试算法（全局规划、局部规划、自动避障算法、定位和基于单线激光雷达的建图和障碍物运动状态监测等），支持模拟ROS SLAM建图（Gmapping、Cartographer 2D、hector_slam）、支持模拟ROS导航框架（navigation）、为深度强化学习提供模拟数据等。

我们能用Autolabor Simulator来做什么？

Autolabor Simulator提供了机器人移动平台、激光雷达、建图、路径规划、导航、障碍物识别躲避等，一套完整的机器人传感器解决方案，零成本低门槛，适合没有实体机器人，想要开发机器人和研究机器人相关算法的开发者。

看到这里小伙伴们有木有激动的搓起小手跃跃欲试了，扫描以下二维码或微信搜索【autolabor】，关注公众号回复【模拟器源码】即可获得下载地址。

下期预告：Autolabor Silulation实现机器人路径规划与障碍物避障