第12章 基于ROS2的综合应用

机器人操作系统（ROS2）入门与实践机器人操作系统（ROS2）入门与实践第1章LinuxUbuntu入门基础第2章ROS2安装与系统架构第3章ROS2编程基础第4章ROS2机器人运动控制第5章激光雷达在ROS2中的使用第6章IMU在ROS2中的使用第7章ROS2中的SLAM环境建图第8章ROS2中的NAV2自主导航第9章ROS2中的图像视觉应用第10章ROS2的三维视觉应用第11章ROS2的机械臂应用第12章基于ROS2的综合应用第12章12.3编写程序代码

第12章基于ROS2的综合应用12.2采集环境数据12.1方案设计12.4运行服务机器人应用12.5本章小结

经过前面章节的学习，已经实现了ROS2的环境建图、NAV2导航、物品检测和物品抓取。在这个章节中，将会把前面的功能组合起来，实现一个综合应用——家庭服务机器人的饮料的递送功能。

大致的任务脚本：机器人从客厅自主导航到厨房，抓取一瓶饮料。然后再自主导航到餐厅，将饮料送给客人。

在这一节实验里，将会使用已经封装好导航和物品抓取功能的独立节点来辅助完成最终任务。在使用过程中，可以体验ROS2的“节点网络”这种模块化分布式系统设计，在复杂任务的实现过程中所具备的优越性。第12章基于ROS2的综合应用12.1方案设计

程序的主体实现流程：1）给机器人设置好初始位置，向wp_map_tools软件包的wp_navi_server节点发送厨房饮料位置的航点名称，激活wp_navi_server节点的航点导航功能。等待wp_navi_server节点完成第一阶段从客厅到厨房的导航任务。2）接收到wp_navi_server节点发来的导航完成的信号之后，向wpr_simulation2软件包的grab_object_sim节点发送指令“startgrab”，激活grab_object_sim节点的物品抓取功能。等待grab_object_sim节点完成饮料抓取的任务。3）接收到grab_object_sim节点发来的物品抓取完成的信号之后，再次向wp_map_tools软件包的wp_navi_server节点发送餐厅客人位置的航点名称，激活wp_navi_server节点的航点导航功能。等待wp_navi_server节点完成第二阶段从厨房到餐厅的导航任务。4）接收到wp_navi_server节点发来的导航完成的信号，说明机器人成功将饮料带到餐厅客人处，饮料递送任务完成。12.1方案设计12.1方案设计状态宏定义状态行为STEP_WAIT机器人初始状态，节点程序在这个状态发送厨房饮料位置的航点名称给wp_navi_server节点，以激活航点导航功能。然后状态机跳转到STEP_GOTO_KITCHEN状态，等待第一阶段导航完成。STEP_GOTO_KITCHEN等待机器人去往厨房的状态。在这个状态下接收到导航完成的信号，会发送“startgrab”指令给grab_object_sim节点，以激活物品抓取功能。然后状态机跳转到STEP_GRAB_DRINK状态，等待抓取完成。STEP_GRAB_DRINK等待机器人抓取饮料的状态。在这个状态下接收到抓取完成的信号，会发送餐厅客人位置的航点名称给wp_navi_server节点，再次激活航点导航功能。然后状态机跳转到STEP_GOTO_GUEST状态，等待第二阶段导航完成。STEP_GOTO_GUEST等待机器人去往餐厅客人处的状态。在这个状态下接收到导航完成的信号，状态机会跳转到STEP_DONE状态，提示饮料已经送到，递送任务完成。STEP_DONE任务已经完成的状态。12.2采集环境数据12.2.1SLAM环境建图12.2采集环境数据12.2.2设置航点坐标12.3编写程序代码

详细操作步骤见教材P406-P425页12.3.1Launch文件编写12.3.2服务机器人程序实现12.4运行服务机器人应用详细操作步骤见教材P426-P431页12.5本章小结

基于ROS2实现一个综合应用-家庭服务机器人的饮料的递送功能。首先进行建图导航、物品抓取的方案设计，在此基础上，进行主体任务方案设计；接着，启