# 10.1 机器人自主导航技术概述 ## 1.自主导航的目的 打开[Nav2中文网](https://nav2.fishros.com/),映入眼帘的第一句话是： ![image-20220414170429878](10.1机器人导航概述/imgs/image-20220414170429878.png) 这个就是自主导航的目的，让我们的机器人自主的安全的从A点移动到B点。 那么对于机器人来说，就会遇到三个经典的问题： 1. 我在哪里？（A点的位置如何得到——定位） 2. 我到哪里去？（B点的位置如何表示——环境建模|地图） 3. 我该怎么去？（A到B点的安全路径如何获取，如何走——路径规划&控制） ## 2.如何实现自主导航 ### 2.1 导航的三大组件 还记得在1.1章节中的机器人三大组件吗？感知决策和控制。 那对于移动机器人来说，这三大组件分别对应着： | 名称 | 对应关系 | | ---- | -------------------------------------- | | 感知 | 建图和定位 | | 决策 | 路径规划（全局路径规划、局部路径规划） | | 规划 | 运动控制 | 所以对于移动机器人来说，一个完整的导航系统就是由建图和定位、路径规划、运动控制这三部分组成。 ### 2.2 三大组件之间的关系 三大组件之间有何关系？如何互相配合完成自主导航的呢？ ```mermaid graph LR; A[环境]--传感器模块--> B[感知]--定位地图-->C[决策]--路径-->D[控制]--执行组件-->A ``` 小鱼再对上图做一个更详细的介绍，每组件分别对应的任务如下： - 感知系统，通过机器人上或机器人外的传感器数据，完成对环境的感知，获取到机器人当前的位置（A）和完成对环境的建模（地图）。 - 决策系统，根据机器人当前的位置和地图中目标点的位置，结合地图中的障碍物信息，规划出一条无障碍的路径。 - 控制系统，根据决策系统给出的路径，控制电机（执行组件）完成路径的追踪，并在跟随时结合传感器信息完成障碍物的躲避。 ## 3.自主导航案例 小鱼分享几个建图定位和决策控制的案例，帮助大家理解上述过程。 看完视频，一键三连后，我们再继续 视频中，小鱼先是用键盘控制机器人完成了建图，这一步其实就是感知中的建图环节（使用Cartographer实现），在建图的过程中其实也包含了机器人的定位。 建好地图将地图保存，接着启动Nav2,我们使用RVIZ2的工具给机器人一个目标点（B点），机器人自己规划出了一条路径，从A点移动到B点。这个过程就包含了决策和控制（使用Navigation2实现）。 ## 4.总结 了解完了自主导航技术，接下来我们就一步步的在Fishbot上实现自主导航。 是不是很激动呀~ 别着急，课后作业来了： - 根据小鱼的这篇文章[TurtleBot3导航测试](https://blog.csdn.net/qq_27865227/article/details/120200888)体验建图导航（完不成也没关系，可以继续往下学习） -------------- 技术交流&&问题求助： - **微信公众号及交流群：鱼香ROS** - **小鱼微信：AiIotRobot** - **QQ交流群：139707339** - 版权保护：已加入“维权骑士”（rightknights.com）的版权保护计划