【ROS】局部规划器概述

前言

本文介绍 ROS 导航系统中非常重要的一部分——局部规划器（local_planner）。

全局规划器只是给出一条大致的路径，但机器人具体怎么走、怎么避开障碍物，是由局部规划器来决定的。它会根据机器人当前的位置、障碍物信息等，实时计算出速度指令（cmd_vel），控制机器人行动。

如果局部规划器配置不当，机器人可能无法沿着全局路径前进，或者在遇到障碍物时无法正确避让。

它的核心作用包括：

• 实时生成控制指令，控制机器人运动
• 动态避障，处理临时出现的障碍物

可以把局部规划器理解为导航过程中的“司机”，负责开车。

我的环境：
本教程使用的环境是：实体 ROS 小车，Ubuntu 18.04，ROS1 Melodic

参考资料：

• ROS导航系统 | 局部规划器 | Local Planner

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局部规划器的种类

ROS 中有多种局部规划器可供选择，常见的包括：

• TrajectoryPlanner（官方默认，内部为 DWA 算法）
• DWAPlanner（官方推荐，结构更清晰）
• EbandPlanner（第三方）
• TEBPlanner（第三方，性能更强）

此外，也可以根据特定任务需求，自行开发局部规划器。但从零开发难度较大，建议先尝试现有开源的规划器，选择效果较好的进行微调或基于其代码进行优化开发。

说明：

• Trajectory Planner 是 ROS 早期的默认局部规划器，内部基于 DWA 算法，但代码维护较差，因此后来又推出了结构更清晰的 DWA Planner。

• Eband Planner 和 TEBP lanner 原理相似，但 TEB Planner 引入了时间维度的优化，支持代价函数插件，具备更好的运动平滑性和执行效率。

✅ 实践中，使用最多的局部规划器是 DWA Planner 和 TEB Planner

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如何使用局部规划器

使用步骤如下：

1. 编写对应的参数文件，如 my_teb_planner.yaml，根据实际情况调整参数
2. 在 launch 启动文件中加载该参数文件，使 move_base 能正确调用所配置的规划器
3. 在 move_base 节点中指定局部规划器的名称，例如 base_local_planner: teb_local_planner/TebLocalPlannerROS