Skill: threelevelchord/ros-noetic-nav-cartographer (version 1.0.0)

# ROS Noetic Navigation - Cartographer Edition 专为使用Cartographer定位的ROS Noetic导航系统设计。通过TF获取位姿，通过rosbridge与move_base交互。 ## 🚨 重要：前置条件 **必须启动 rosbridge_server**： ```bash source /opt/ros/noetic/setup.bash roslaunch rosbridge_server rosbridge_tcp.launch ``` **Cartographer导航系统**： ```bash # 示例启动命令（根据实际项目调整） roslaunch robot_navigation navigation_with_cartographer_cpp.launch ``` 如果没有运行rosbridge，所有导航命令都会失败！ ## 与原版（AMCL）的区别 | 特性 | 原版 (AMCL) | Cartographer版 | |------|------------|----------------| | 定位算法 | AMCL | **Cartographer** | | 位姿获取 | `/amcl_pose` Topic | **TF变换** | | 地图格式 | `.pgm` + `.yaml` | `.pbstream` | | 重定位 | 自动 | 需手动设置初始位姿 | ## 文件结构 ``` ros-noetic-nav-cartographer/ ├── SKILL.md # 本说明文档 ├── waypoints.json # Cartographer专用航点 └── scripts/ ├── waypoints_manager.py # 航点管理 ├── nav.py # 导航脚本（单点+巡航） └── get_pose_tf.py # 通过TF获取位姿 ``` ## 配置 在 `TOOLS.md` 中添加： ```markdown ### ROS Noetic Navigation - Cartographer - workspace: ~/robot5 # 根据实际项目调整 - rosbridge_host: localhost - rosbridge_port: 9090 - pose_tf_target: base_link # 小车坐标系 - pose_tf_source: map # 地图坐标系 - waypoints_file: ~/.openclaw/workspace/skills/ros-noetic-nav-cartographer/waypoints.json - map_file: ~/robot5/src/robot_navigation/maps/my_map.pbstream ``` ## 使用方法 ### 1. 查看当前位置（TF方式） ```bash # 基本查询 python3 scripts/get_pose_tf.py # 指定坐标系 python3 scripts/get_pose_tf.py --target-frame base_footprint --source-frame map # JSON格式输出 python3 scripts/get_pose_tf.py --json ``` ### 2. 航点管理 ```bash # 列出所有航点 python3 scripts/waypoints_manager.py list # 添加航点 python3 scripts/waypoints_manager.py add 充电座 --x 0.0 --y 0.0 --yaw 0 python3 scripts/waypoints_manager.py add 客厅 --x 3.0 --y 2.0 --yaw 90 # 获取航点 python3 scripts/waypoints_manager.py get 客厅 # 删除航点 python3 scripts/waypoints_manager.py remove 客厅 ``` ### 3. 导航 #### 单点导航 ```bash # 使用命名航点 python3 scripts/nav.py goto 客厅 # 自然语言命令 python3 scripts/nav.py cmd "去客厅" ``` #### 多航点巡航 ```bash # 巡航多个航点 python3 scripts/nav.py cruise 卧室 餐厅 书房 # 自然语言命令 python3 scripts/nav.py cmd "去卧室 餐厅 书房" ``` #### 自定义rosbridge地址 ```bash python3 scripts/nav.py goto 客厅 --host 192.168.1.100 --port 9090 ``` ## 参数说明 | 参数 | 说明 | 默认值 | |------|------|--------| | `--host` | rosbridge主机 | localhost | | `--port` | rosbridge端口 | 9090 | | `--timeout` | 导航超时(秒) | 180 | | `--target-frame` | TF目标坐标系（小车） | base_link | | `--source-frame` | TF源坐标系（地图） | map | ## 首次设置流程 1. **启动rosbridge**： ```bash roslaunch rosbridge_server rosbridge_tcp.launch ``` 2. **启动Cartographer导航**： ```bash roslaunch robot_navigation navigation_with_cartographer_cpp.launch ``` 3. **在RViz中手动重定位**（2D Pose Estimate） 4. **驾驶小车到目标位置**，记录航点： ```bash # 获取当前位置 python3 scripts/get_pose_tf.py # 保存航点 python3 scripts/waypoints_manager.py add 客厅 --x <x值> --y <y值> --yaw <角度> ``` 5. **测试导航**： ```bash python3 scripts/nav.py goto 客厅 ``` ## 依赖 - Python 3 - ROS Noetic - rosbridge_server (TCP, 端口9090) - tf2_ros, tf (ROS Python库) - Cartographer ROS ## 注意事项 1. **rosbridge检查**：每次使用前确保rosbridge已启动 2. **重定位**：Cartographer需要手动设置初始位姿（RViz的2D Pose Estimate） 3. **TF延迟**：TF变换可能有短暂延迟，get_pose_tf.py会等待最多5秒 4. **坐标系**：确保TF树中有 `map -> base_link` 变换 5. **航点独立性**：Cartographer和AMCL的航点文件相互独立，因为地图坐标系不同 ## 故障排查 ### rosbridge连接失败 ```bash # 检查rosbridge是否运行 curl http://localhost:9090 # 启动rosbridge roslaunch rosbridge_server rosbridge_tcp.launch ``` ### TF获取失败 ```bash # 检查TF树 rosrun tf view_frames # 检查Cartographer是否正常发布TF rostopic echo /tf # 检查话题 rostopic list | grep cartographer ``` ### 导航无响应 ```bash # 检查move_base状态 rostopic echo /move_base/status # 检查目标是否发布 rostopic echo /move_base_simple/goal ``` ## 适用场景 - 使用Cartographer进行SLAM和定位的项目 - 需要高精度定位的机器人 - 大规模环境下的导航 - 需要保存和加载地图的长期运行项目


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