ROS Motion Planning運(yùn)動規(guī)劃庫采用了非常靈活和簡易的方式來按照我們的需求去進(jìn)行配置和使用，在我們對一些必要參數(shù)進(jìn)行設(shè)定后，可使用庫中的main_generate.py文件自動生成我們設(shè)定的參數(shù)對應(yīng)的執(zhí)行文件main.launch。

這些需要設(shè)定的參數(shù)，存放在user_config.yaml、pedestrians_config.yaml、obstacles _config.yaml這三個文件中，這三個文件均位于下圖所示的目錄下，下面依次進(jìn)行詳細(xì)的介紹

1、編寫user_config.yaml參數(shù)配置文件

首先，我們來看作者提供的示例程序，如下所示：

map: "warehouse"
world: "warehouse"
rviz_file: "sim_env.rviz"


robots_config:
  - robot1_type: "turtlebot3_waffle"
    robot1_global_planner: "theta_star"
    robot1_local_planner: "apf"
    robot1_x_pos: "0.0"
    robot1_y_pos: "0.0"
    robot1_z_pos: "0.0"
    robot1_yaw: "0.0"


# plugins:
  # pedestrians: "pedestrian_config.yaml"
  # obstacles: "obstacles_config.yaml"

接下來，我們對每個參數(shù)的作用以及可選的選項有那些進(jìn)行逐個介紹

（1）、map

map參數(shù)用于設(shè)定運(yùn)動規(guī)劃所使用的靜態(tài)地圖的名字，也就是rviz界面看到的靜態(tài)全局地圖，這些可用的靜態(tài)地圖文件存放在該運(yùn)動規(guī)劃庫的src/sim_env/map/文件夾下，目前該運(yùn)動規(guī)劃庫中僅提供了名為warehouse的靜態(tài)地圖文件

如下圖所示，當(dāng)然，我們可以利用SLAM建圖算法自行生成其他的靜態(tài)地圖文件，然后同樣存放在src/sim_env/map/文件夾下，并將參數(shù)map設(shè)定為該靜態(tài)地圖的名字，即可進(jìn)行調(diào)用。

注：該參數(shù)設(shè)為“ ”，則表示不使用靜態(tài)地圖

（2）world

world參數(shù)用于設(shè)定要調(diào)用的Gazebo仿真環(huán)境的文件名，該文件存放在該運(yùn)動規(guī)劃庫的src/sim_env/worlds/文件夾下，示例中調(diào)用的是warehouse.world。

當(dāng)然，我們也可以在Gazebo中搭建自己的仿真環(huán)境，并導(dǎo)出對應(yīng)的world文件，然后存放到該目錄下，通過修改參數(shù)world來進(jìn)行調(diào)用

注：需要注意的是參數(shù)map與world要對應(yīng)起來，這里的對應(yīng)是指環(huán)境內(nèi)容的對應(yīng)，一般是先在Gazebo中搭建仿真環(huán)境，保存為xxx.world文件，然后使用SLAM建圖算法，比如最常用的gampping，對該仿真環(huán)境進(jìn)行建圖，將建好的圖作為靜態(tài)地圖保存，然后使用。

（3）rviz_file

rviz_file參數(shù)用于設(shè)定打開rviz時的配置文件，這些配置文件存放在src/sim_env/rviz/目錄下，目前庫中提供了cache.rviz、sim_env.rviz、view_multi.rviz這三個可選內(nèi)容，同樣我們可以在rviz中自行調(diào)整，并導(dǎo)出對應(yīng).rviz文件，存儲在該目錄下，然后通過對rviz_file參數(shù)進(jìn)行修改來調(diào)用

比如，我修改了全局路徑的話題及線型等，可以直接save config覆蓋原有設(shè)置，也可以導(dǎo)出新的.rviz配置文件，從而保留原有設(shè)置，如下圖所示：

（4）robot1_type

robot1_type用于設(shè)定編號為robot1的機(jī)器人所使用的機(jī)器人的模型，模型文件在庫的src/sim_env/urdf/目錄下庫中提供了nanocar、turtlebot3_burger、turtlebot3_waffle 、turtlebot3_waffle_pi四種可選的機(jī)器人模型

當(dāng)然，我們也可以自行創(chuàng)建或者從網(wǎng)上找其他的機(jī)器人模型的urdf或xacro文件，放到該目錄下，通過修改參數(shù)robot1_type的值來進(jìn)行調(diào)用。

庫中提供的這四種機(jī)器人模型如下圖所示：

（5）robot1_global_planner

robot1_global_planner用于設(shè)定編號為robot1的機(jī)器人所使用的全局路徑算法，全局路徑算法的實現(xiàn)文件在庫的src/planner/global_planner/目錄下，庫中提供了三大類共同16個全局路徑規(guī)劃算法，對應(yīng)三個全局路徑規(guī)劃器插件，詳細(xì)如下：

① 基于圖搜索的全局路徑規(guī)劃器插件graph_planner/GraphPlanner包含的算法有：

a_star、jps、gbfs、dijkstra、d_star、lpa_star、voronoi、d_star_lite、theta_star、lazy_theta_star

② 基于采樣的全局路徑規(guī)劃器插件sample_planner/SamplePlanner包含的算法有：

rrt、rrt_star、informed_rrt、rrt_connect

③、基于智能的路徑規(guī)劃器插件evolutionary_planner/EvolutionaryPlanner包含的算法有：

aco、ga

三大類共16種全局路徑規(guī)劃算法可供我們選擇，上面的示例文件中使用的是theta_star算法，我們可以嘗試修改為以上其他16種算法中的任意一個來測試其效果

當(dāng)然，我們也可以編寫自己的全局路徑規(guī)劃器算法，較容易的方式，是直接在以上16種算法中最接近的1種的源文件上進(jìn)行修改，若創(chuàng)建自己的算法名和源文件，則還需要修改庫的src/sim env/ launch /include /navigation/目錄下的move base.launch.xml等文件

（6）robot1_local_planner

robot1_local_planner用于設(shè)定編號為robot1的機(jī)器人所使用的局部路徑算法，局部路徑算法的實現(xiàn)文件在庫的src/planner/local_planner/目錄下，庫中提供了四個局部路徑規(guī)劃算法，對應(yīng)四個局部路徑規(guī)劃器插件，詳細(xì)如下：

①、插件dwa_planner/DWAPlanner對應(yīng)的算法是：dwa

②、插件pid_planner/PIDPlanner對應(yīng)的算法是：pid

③、插件apf_planner/APFPlanner對應(yīng)的算法是：apf

④、插件static_planner/StaticPlanner對應(yīng)的算法是：static

四個局部路徑規(guī)劃器插件對應(yīng)4種局部路徑規(guī)劃算法可供我們選擇，上面的示例文件中使用的是apf算法，我們可以嘗試修改為以上其他4種算法中的任意一個來測試其效果

當(dāng)然，我們也可以編寫自己的全局路徑規(guī)劃器算法，較容易的方式，是直接在以上4種算法中最接近的1種的源文件上進(jìn)行修改，若創(chuàng)建自己的算法名和源文件，則還需要修改庫的src/sim env/ launch /include /navigation/目錄下的move base.launch.xml等文件

（7）robot1_x_pos、robot1_y_pos、robot1_z_pos、robot1_yaw

robot1_x_pos、robot1_y_pos、robot1_z_pos、robot1_yaw分別用于設(shè)定編號為robot1的機(jī)器人的初始位置和姿態(tài)角，對于位置設(shè)定為地圖中任意一個非障礙物點都行

經(jīng)過我的測試，目前不支持任意修改初始姿態(tài)角robot1_yaw，其值保持為0即可，若修改為其他值rviz中顯示的雷達(dá)坐標(biāo)系將出現(xiàn)問題。

（8）行人插件 pedestrians

除了上述必備的配置參數(shù)外，庫中還提供了行人插件pedestrians，若想啟用該功能，則需要取消對該插件的注釋

如下所示，該插件可以在仿真環(huán)境中添加動態(tài)的行人來充當(dāng)動態(tài)障礙物，對規(guī)劃算法的性能進(jìn)行測試，使用該插件同樣需要提供一個名為pedestrian_config.yaml參數(shù)配置文件，將在本文第三部分的第2小節(jié)，也就是下一小節(jié)中對該參數(shù)配置文件進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

plugins:
  pedestrians: "pedestrian_config.yaml"

（9）新增障礙物插件 obstacles_config

除了行人插件，庫中還提供了新增障礙物插件 obstacles_config，若想啟用該功能，則需要取消對該插件的注釋

如下所示，該插件可以在仿真環(huán)境中添加新的靜態(tài)障礙物，新增的障礙物在SLAM建圖產(chǎn)生的靜態(tài)地圖map中并不存在

因此，可以用來測試規(guī)劃算法對新感知到的障礙物的避障能力，使用該插件同樣需要提供一個名為obstacles_config.yaml參數(shù)配置文件，將在本文第三部分的第3小節(jié)中對該參數(shù)配置文件進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

plugins:
  obstacles: "obstacles_config.yaml"