ros 全局路径规划 rrt

### ROS中基于RRT的全局路径规划 在机器人操作系统(ROS)环境中实现快速随机树(RRT)算法用于全局路径规划是一项复杂而有趣的工作[^1]。为了使该过程更加清晰易懂，下面提供了一个基本框架来帮助理解如何构建这样的系统。 #### 创建自定义节点 首先，在ROS环境下创建一个新的包作为工作空间的一部分： ```bash catkin_create_pkg rrt_global_planner rospy roscpp std_msgs geometry_msgs nav_msgs tf ``` 接着编写Python脚本以启动RRT算法实例化并订阅激光雷达数据以及发布速度命令给移动平台: ```python #!/usr/bin/env python import rospy from sensor_msgs.msg import LaserScan from geometry_msgs.msg import Twist, PoseStamped from nav_msgs.msg import Odometry import random import math class RRTPlanner(object): def __init__(self): self.scan_subscriber = rospy.Subscriber('/scan', LaserScan, self.laser_callback) self.odom_subscriber = rospy.Subscriber('/odom', Odometry, self.odom_callback) self.cmd_publisher = rospy.Publisher('/cmd_vel', Twist, queue_size=10) def laser_callback(self,msg): pass def odom_callback(self,msg):pass if __name__ == '__main__': try: rospy.init_node('rrt_planner') planner=RRTPlanner() rate =rospy.Rate(10) while not rospy.is_shutdown(): # Implement your own logic here. rate.sleep() except Exception as e: print(e) ``` 此代码片段仅展示了初始化部分；实际应用还需要加入更多功能模块如障碍物检测、地图表示形式转换等操作。 对于具体的路径生成环节，则可以采用Dubins曲线连接采样点之间的最短距离路径。当车辆需要调整方向时，应先原地旋转至目标航向再继续前进[^2]。 #### 配置参数文件与launch文件 为了让上述程序能够正常运行起来，还需准备相应的配置文件(.yaml)，其中包含了诸如最大迭代次数、步长限制之类的超参设定项。同时通过Launch文件简化多进程间的协调管理流程。 ```xml <launch> <!-- Load parameters --> <rosparam file="$(find rrt_global_planner)/config/params.yaml" command="load"/> <!-- Start nodes --> <node pkg="rrt_global_planner" type="planner.py" name="rrt_planner"/> </launch> ``` 以上就是有关于ROS下利用RRT方法完成全局导航任务的大致介绍。当然这只是一个起点而已——随着研究深入还可以探索更多改进措施比如引入启发式评估函数提高效率或是考虑动态环境下的重规划机制等问题。