2、多机导航

2、多机导航2.1、简介2.2、使用1.2.1、开启机器人1.2.2、开启多机导航1.2.3、设置通讯话题1.2.4、设置初始位姿2.3、launch文件2.4、框架分析

2.1、简介

关于如何配置多机通讯和同步时间的问题，具体参考【多机手柄控制】这一节课；有网络的情况下直接同步网络系统时间，无需设置。

在使用多机手柄控制时，首先需要确保机器人在同一局域网下，配置同一个【ROS_MASTER_URI】；多个机器人控制运动，只可以有一个主机。本节案例设置虚拟机为主机，其他机器人为从机，有几个从机都可以；当然也可以设置某一机器人为主机其他为从机。

根据针对不同车型，只需在【.bashrc】中设置购买的车型即可，X1(普通四驱） X3（麦轮）X3plus（麦轮机械臂） R2（阿克曼差速）等等，本节以X3为例


#树莓派5主控需要先进入docker，多执行此步骤
#如果运行脚本进入docker失败，请参考ROS/07、Docker教程
~/run_docker.sh

打开【.bashrc】文件


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sudo vim .bashrc

查找【ROBOT_TYPE】参数，修改相应的车型


xxxxxxxxxx
export ROBOT_TYPE=X3   # ROBOT_TYPE: X1 X3 X3plus R2 X7

2.2、使用

以虚拟机是主机，3台机器人是从机为例；使用前必须有地图。

1.2.1、开启机器人

虚拟机端


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roscore

启动命令（robot1端），为方便操作，本节以【mono + laser + yahboomcar】为例。


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roslaunch yahboomcar_multi laser_bringup_multi.launch ns:=robot1            # laser + yahboomcar
roslaunch yahboomcar_multi laser_usb_bringup_multi.launch ns:=robot1        # mono + laser + yahboomcar
roslaunch yahboomcar_multi laser_astrapro_bringup_multi.launch ns:=robot1   # Astra + laser + yahboomcar

启动命令（robot2端），为方便操作，本节以【mono + laser + yahboomcar】为例。


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roslaunch yahboomcar_multi laser_bringup_multi.launch ns:=robot2            # laser + yahboomcar
roslaunch yahboomcar_multi laser_usb_bringup_multi.launch ns:=robot2        # mono + laser + yahboomcar
roslaunch yahboomcar_multi laser_astrapro_bringup_multi.launch ns:=robot2   # Astra + laser + yahboomcar

更多机器人以此类推。

1.2.2、开启多机导航

手柄控制开启过程参考【多机手柄控制】这一节课。

虚拟机端


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roslaunch yahboomcar_multi yahboomcar_nav_multi.launch use_rviz:=true map:=my_map

【use_rviz】参数：是否打开rviz。
【map】参数：地图名，要加载的地图。

打开多机导航后密密麻麻的一团，每个机器人的位姿都不正确，首先要对每个机器人设置初始位姿。

提示：启动如果提示my_map错误

应该把.yaml文件终端内容路径更改正确

1228

1.2.3、设置通讯话题

在工具栏（绿框）右键便弹出一个对话框（红框），如上图所示，在【2D Pose Estimate】处右键，然后选择【Tool Properties】，如下图，弹出一个对话框。

从上往下【2D Pose Estimate】和【2D Nav Goal】与【rviz】工具栏从左往右一一对应。设置红色箭头指向的话题名，这个方法快速便捷。

假如有4台及以上机器人，初始位姿和导航图标似乎不够，怎么办？

这个时候需要打开【navigation_multi.rviz】文件（使用哪个rviz就打开哪一个，以【navigation_multi.rviz】为例），找到下面的内容。这些内容和rviz工具栏的图标一一对应，如果想要增加哪一个图标就复制一个哪一个图标整段【Class】内容，一定不能少东西，并且格式要正确。


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Tools:
    - Class: rviz/MoveCamera
    - Class: rviz/Interact
      Hide Inactive Objects: true
    - Class: rviz/Select
    - Class: rviz/SetInitialPose
      Theta std deviation: 0.2617993950843811
      Topic: robot1/initialpose
      X std deviation: 0.5
      Y std deviation: 0.5
    - Class: rviz/SetGoal
      Topic: robot1/move_base_simple/goal
    - Class: rviz/SetInitialPose
      Theta std deviation: 0.2617993950843811
      Topic: robot2/initialpose
      X std deviation: 0.5
      Y std deviation: 0.5
    - Class: rviz/SetGoal
      Topic: robot2/move_base_simple/goal
    - Class: rviz/SetInitialPose
      Theta std deviation: 0.2617993950843811
      Topic: robot3/initialpose
      X std deviation: 0.5
      Y std deviation: 0.5
    - Class: rviz/SetGoal
      Topic: robot3/move_base_simple/goal
    - Class: rviz/Measure

1.2.4、设置初始位姿

机器人太多在地图上的信息特别复杂，这种情况下可以将左侧【Displays】显示项列表中机器人后面的对号勾掉，依次对每一个机器人进行位姿设置。设置后效果如下。设置完毕后即可导航。

使用【rviz】工具的【2D Pose Estimate】设置初始位姿，直到仿真中的小车的位置，与实际小车的位置一致。
点击【rviz】工具的【2D Nav Goal】，然后再地图上在没有障碍物的地方选择目标点，松开鼠标即开始导航，只能选择一个目标点，到达即停止。

2.3、launch文件


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<launch>
    <arg name="first_robot1" default="robot1"/>
    <arg name="second_robot2" default="robot2"/>
    <arg name="third_robot3" default="robot3"/>
    <!-- 是否打开rviz || Whether to open rviz -->
    <arg name="use_rviz" default="true"/>
    <!-- 地图名 || Map name -->
    <arg name="map" default="my_map"/>
    <!-- 加载地图 || Load map -->
    <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find yahboomcar_nav)/maps/$(arg map).yaml"/>
    <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" required="true"
          args="-d $(find yahboomcar_multi)/rviz/navigation_multi.rviz" if="$(arg use_rviz)"/>
    <!-- 多机手柄控制 || Multi machine handle control-->
    <include file="$(find yahboomcar_multi)/launch/joy_multi.launch"/>
    <!-- 手机app节点 || Mobile app node-->
    <include file="$(find yahboomcar_nav)/launch/library/app.launch"/>
    <!-- ############################# first_robot1 ############################# -->
    <include file="$(find yahboomcar_multi)/launch/library/move_base_multi.launch">
        <arg name="ns" value="$(arg first_robot1)"/>
    </include>
    <!-- ############################# second_robot2 ############################# -->
    <include file="$(find yahboomcar_multi)/launch/library/move_base_multi.launch">
        <arg name="ns" value="$(arg second_robot2)"/>
    </include>
    <!-- ############################# third_robot3 ############################# -->
    <include file="$(find yahboomcar_multi)/launch/library/move_base_multi.launch">
        <arg name="ns" value="$(arg third_robot3)"/>
    </include>
</launch>

可以根据自身需求修改，如果4台及其以上机器人，仿照前3台的案例增加相关内容即可。

2.4、框架分析

节点查看


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rqt_graph

1225

节点图一大堆，看起来很复杂，其实很有条理性。对于每一个机器人的内部节点几乎都是一样，和单个机器人的导航也是相同的。这里需注意的是地图加载只需要加载一次就可以啦，不需要每一个机器人都去加载。同时我也开启了手柄控制的节点，一个手柄同时控制多个机器人，只需启动一次【joy_node】节点。

查看tf树


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rosrun rqt_tf_tree rqt_tf_tree

1226

tf坐标系也是一大堆，需放大看。全局只有一个【map】，每一个【amcl】分别定位每一个机器人，再往下就和单个机器人导航一样啦。