【一看就会】nav2源码解析系列第一篇—nav2源码框架讲解

文章目录

• 前言
• 一、基础算法实现类（23个）
• • 定位（2个）
  • 感知（2个）
  • 全局规划（4个）
  • 路径平滑（2个）
  • 控制（8个）
  • 任务调度（5个）
• 二、工具类（17个）
• • 接口定义（1个）
  • 消息（3个）
  • 通用工具（4个）
  • 数据结构（1个）
  • 管理节点（2个）
  • 可视化（1个）
  • 开发（1个）
  • 启动（1个）
  • 测试（1个）
• 总结

前言

nav2下面有38个功能包，其中有7个在nav2_dwb_controller文件夹下面。 本文首先将这些功能包分类，梳理清楚谁是谁，哪些相互关联，后续再依次对各个功能包进行解析。

整个38个包，可以分为两大类： 1.基础算法实现类：这是整个项目的骨干，一共23个功能包。 2.工具类：消息类型，可视化，测试等功能包，一共14个功能包。

备注：里面还有navigation2，tools文件夹，这个和nav2的功能实现完全没关系，不用管。

一、基础算法实现类（23个）

基础算法实现类的23个功能包，根据其实现功能，又可以分为六类。

定位（2个）

nav2_amcl 粒子滤波定位算法 nav2_map_server 地图加载/保存/坐标转换逻辑

感知（2个）

nav2_costmap_2d 代价地图生成 + 各图层算法 nav2_collision_monitor 实时碰撞检测算法

全局规划（4个）

nav2_planner 规划调度服务 nav2_navfn_planner NavFn 寻路算法 nav2_smac_planner Smac 图搜索算法 nav2_theta_star_planner Theta* 算法

路径平滑（2个）

nav2_smoother 平滑服务 + SG/simple 算法 nav2_constrained_smoother 约束平滑算法

控制（8个）

nav2_controller 控制调度服务 dwb_core DWB 轨迹生成/评分核心框架 dwb_plugins DWB 轨迹生成算法实现 dwb_critics DWB 评分算法实现 nav2_mppi_controller MPPI 采样优化算法 nav2_regulated_pure_pursuit_controller 纯跟踪算法 nav2_rotation_shim_controller 旋转垫片算法 nav2_graceful_controller 平滑控制律算法

任务调度（5个）

上面那些功能包都分别干他们自己的活，还需要一些功能包把他们没做到的地方给串起来，这个就是这5个任务调度包的工作 nav2_behaviors 恢复行为执行逻辑 nav2_bt_navigator 行为树任务执行服务 nav2_behavior_tree BT 节点逻辑实现（编排的"指令集"） nav2_waypoint_follower 航点任务执行 nav2_route 路由/意图提取算法

二、工具类（17个）

工具类根据他们的作用，可以分为9类。

接口定义（1个）

nav2_core 纯抽象接口（无实现）

消息（3个）

nav2_msgs 消息/服务/动作 nav_2d_msgs 2D 消息 dwb_msgs DWB 消息

通用工具（4个）

nav2_util 节点/话题/生命周期工具 nav2_common CMake 构建辅助 nav_2d_utils 2D 数学工具 costmap_queue 代价地图遍历数据结构

数据结构（1个）

nav2_voxel_grid 3D 体素存储

管理节点（2个）

nav2_lifecycle_manager 生命周期管理 nav2_velocity_smoother 速度限幅后处理节点

可视化（1个）

nav2_rviz_plugins RViz 插件

开发（1个）

nav2_simple_commander Python API 封装

启动（1个）

nav2_bringup launch/参数配置

测试（1个）

nav2_system_tests 系统测试

总结

之后会依次对每个包进行讲解，有些内容多的会单独一篇，有些不太重要的就几个包整一篇。