ROS 局部规划和避障
时间: 2025-04-27 09:33:30 浏览: 43
### ROS 中局部路径规划与动态避障实现方式
#### 1. 局部路径规划概述
局部路径规划主要负责处理机器人在执行全局路径时遇到的突发状况,如临时出现的障碍物。该模块会根据传感器数据实时更新周围环境信息,并据此调整机器人的运动方向和速度,确保安全到达目标位置[^1]。
#### 2. 动态窗口法 (DWA)
一种常用的局部路径规划算法是动态窗口法(Dynamic Window Approach, DWA),它通过计算一系列可能的速度组合,在满足动力学约束条件下选取最优解作为当前时刻的最佳行动方案。此方法能够快速响应变化中的环境条件并作出适当反应[^2]。
```python
def dwa_control(x, config, goal, ob):
"""
Dynamic Window control to move the robot.
Parameters:
x : list of float
Current state [x(m), y(m), yaw(rad), v(m/s), omega(rad/s)]
config : Config object
Configuration parameters for DWA algorithm
goal : list of float
Goal position [gx(m), gy(m)]
ob : ndarray of shape (n_obstacles, 2)
Obstacle positions [[ox1(m), oy1(m)], ... ,[oxN(m), oyN(m)]]
Returns:
u : list of float
Control input [v(m/s), omega(rad/s)]
trajectory : Trajectory object
Predicted future path based on selected velocity commands
"""
# Implementation details omitted here...
```
#### 3. 基于采样方法
另一种常见的策略是以随机样本为基础构建可行区域内的候选动作集,从中挑选最接近理想前进路线的选择。这种方法特别适用于复杂多变或者未知程度较高的场景中。
#### 4. RVIZ 可视化配置
为了便于观察和调试局部路径规划的效果,在RVIZ可视化工具里可以通过添加`Path`类型的显示项来呈现由导航堆栈产生的局部路径。具体操作为点击界面左侧栏目的“Add”,随后滚动列表直至发现所需项目;对于想要同时查看全局及局部两条线路的情况,则需重复上述过程两次,并分别为二者指定不同的主题(Topic)名称以便区分[^3]。
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