【保姆级教程】在AutoDL容器中部署EGO-Planner，实现无人机动态避障规划
【保姆级教程】在AutoDL容器中部署EGO-Planner，实现无人机动态避障规划
作为ROS生态中经典的无人机路径规划框架，EGO-Planner以其高效的动态避障能力和实时重规划特性，成为很多开发者入门无人机规划的首选工具。但在远程容器（如AutoDL）中部署时，常因环境配置、通信问题卡壳。本文结合实战经验，从AutoDL登录到规划成功，一步步带你打通全流程，新手也能轻松上手。
一、前置知识：核心概念与环境准备
在开始前，先明确几个关键概念，避免后续操作 confusion：
- AutoDL容器：提供远程GPU/CPU资源，预装Linux系统，需通过终端或远程桌面操作；
- Catkin工作空间：ROS项目的“工程目录”，用于组织代码、编译产物，本文默认工作空间为
~/catkin_ws； - EGO-Planner：无人机路径规划框架，核心功能包为
planner/plan_manage，依赖uav_simulator（仿真）、Utils（工具库）； - ROS消息通信：节点间通过“话题”传递数据，本文关键目标点话题为
/goal_with_id，消息类型quadrotor_msgs/GoalSet。
环境要求
- AutoDL容器：建议选择“Ubuntu 20.04 + ROS Noetic”镜像（若无预装，可后续手动安装，但镜像自带更省心）；
- 硬件：最低1核2G内存，GPU非必需（仅仿真可CPU运行）；
- 网络：确保容器能正常访问外网（用于安装依赖、拉取代码）。
二、Step 1：登录AutoDL并进入容器
这一步是所有操作的起点，重点是“找到终端入口”：
- 登录AutoDL控制台：打开AutoDL官网（https://www.autodl.com/），登录后在“我的容器”中找到已创建的容器，点击“启动”；
- 进入终端：启动后点击“JupyterLab”，在打开的页面中，左侧导航栏找到“终端”图标（类似命令行的黑色图标），点击即可打开Linux终端；
- 确认初始路径：默认终端路径为
/root，后续所有操作均在该用户下执行（无需切换用户，避免权限问题）。
三、Step 2：确认并编译Catkin工作空间
EGO-Planner的代码需放在Catkin工作空间的src目录下，编译后才能运行。若你已上传代码（如之前操作），直接执行以下步骤；若未上传，需先克隆代码（附克隆命令）。
2.1 确认工作空间结构
先检查~/catkin_ws是否存在，以及src目录下是否有EGO-Planner相关代码：
# 进入工作空间
cd ~/catkin_ws
# 查看src目录内容（关键看是否有planner、uav_simulator、Utils）
ls src
- 若
src目录下已有planner、uav_simulator、Utils：跳过“克隆代码”，直接编译； - 若没有：先执行以下命令克隆EGO-Planner及其依赖（需等待1-2分钟，视网络速度而定）：
# 进入src目录 cd ~/catkin_ws/src # 克隆EGO-Planner核心代码 git clone https://github.com/ZJU-FAST-Lab/EGO-Planner-v2.git planner/plan_manage # 克隆无人机仿真代码 git clone https://github.com/ZJU-FAST-Lab/uav_simulator.git # 克隆工具库 git clone https://github.com/ZJU-FAST-Lab/Utils.git
2.2 编译工作空间
编译是将源代码生成可执行文件（如仿真节点、规划节点）的关键步骤，需确保无编译错误：
# 回到工作空间根目录
cd ~/catkin_ws
# 编译（-j1表示单线程编译，避免多线程冲突；性能好可去掉-j1）
catkin_make -j1
- 编译成功标志：终端最后输出“[100%] Built target xxx”，无“error”或“failed”；
- 若编译报错：常见原因是缺少依赖，可执行
sudo apt install ros-noetic-xxx（xxx为报错中提示的缺失包名，如ros-noetic-octomap），安装后重新编译。
2.3 加载ROS环境变量
编译后生成的可执行文件和功能包路径，需通过“环境变量”让系统识别，每次新开终端都需执行：
# 加载当前工作空间的环境变量
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
- 可选优化：将上述命令添加到
~/.bashrc，实现“新开终端自动加载”，无需每次手动输入：echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
四、Step 3：启动EGO-Planner仿真节点
仿真节点是“无人机+环境”的载体，启动后会创建随机障碍物，并等待目标点输入。
3.1 清理旧ROS进程（关键！避免通信冲突）
若之前启动过ROS相关进程（如roscore、仿真节点），未正常关闭会导致“连接重置”错误，需先清理：
# 杀死所有ROS相关进程（包括roscore、节点）
pkill -f "ros" && pkill -f "roscore"
执行后等待2-3秒，确保旧进程完全退出。
3.2 启动单机仿真核心
直接用“绝对路径”启动仿真文件，避免因“功能包名识别错误”导致启动失败（这是新手常踩的坑）：
# 启动仿真节点（会自动启动roscore，无需单独启动）
roslaunch ~/catkin_ws/src/planner/plan_manage/launch/single_drone_interactive.launch
- 启动成功标志：终端持续输出
[FSM]: state: WAIT_TARGET, Drone:0. Waiting for target，表示无人机已就绪，等待目标点； - 注意：不要关闭这个终端！关闭会导致仿真节点退出。
五、Step 4：发送目标点，触发避障规划
仿真节点就绪后，需新建一个终端发送目标点，让无人机开始规划。
5.1 新建终端并加载环境变量
在JupyterLab中再次点击“终端”图标，新建一个终端，执行：
# 加载环境变量（若已添加到.bashrc，可跳过）
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
5.2 发送正确格式的目标点
关键！之前多次失败的核心原因是“消息格式不匹配”，需严格按照quadrotor_msgs/GoalSet的结构发送（通过rosmsg show quadrotor_msgs/GoalSet可查看结构）：
# 发送目标点到/goal_with_id话题，坐标为(x=5.0, y=2.0, z=1.5)
rostopic pub -1 /goal_with_id quadrotor_msgs/GoalSet "drone_id: 0
goal: [5.0, 2.0, 1.5]"
- 参数说明：
drone_id: 0：单机场景固定为0（多机时区分不同无人机）；goal: [5.0, 2.0, 1.5]：目标点的三维坐标，可根据需求修改（如[8.0, 5.0, 2.0]）；-1：表示“发送一次后退出”，无需持续发送。
六、Step 5：验证规划成功（关键日志解读）
发送目标点后，回到“仿真终端”，若出现以下日志，说明EGO-Planner已完全跑通：
- 目标点接收成功：
[INFO] Received goal: 5.000000, 2.000000, 1.500000→ 无人机正确识别目标； - 状态切换正常：
[FSM]Drone:0, from WAIT_TARGET to SEQUENTIAL_START→ 从“等待目标”进入“启动流程”； - 动态重规划成功：
Drone 0 Replan 0, Success=yes（多次出现）→ 无人机实时计算避障路径，每次重规划都成功； - 轨迹执行中：
[FSM]Drone:0, from REPLAN_TRAJ to EXEC_TRAJ→ 规划出的路径正在被执行，“规划→执行”闭环打通。
若出现Success=no：无需担心，偶尔一次重规划失败是正常的，后续会自动重试，只要大部分Success=yes即可。
七、可选：Rviz可视化（直观看到无人机与轨迹）
若想“眼见为实”，通过Rviz看到无人机、障碍物和彩色规划轨迹，需配置AutoDL远程桌面（纯终端环境无法显示GUI）。
7.1 启动远程桌面服务
在任意终端执行：
# 启动AutoDL远程桌面（首次执行会提示设置密码，记好密码）
autodl-desktop
- 启动成功后，终端会输出“远程桌面已启动”，并显示访问链接（如
http://xxx.autodl.com:xxxx）。
7.2 连接远程桌面
- 复制终端输出的远程桌面链接，在本地浏览器中打开；
- 输入之前设置的密码，进入Linux桌面环境；
- 打开桌面的“Terminal”（类似Windows的命令提示符）。
7.3 启动Rviz
在桌面终端中执行：
# 加载环境变量
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
# 启动Rviz（加载EGO-Planner预设配置）
roslaunch ~/catkin_ws/src/planner/plan_manage/launch/rviz.launch
- 可视化效果：Rviz中会显示无人机模型（绿色/蓝色）、随机障碍物（灰色）、彩色规划轨迹（红色/绿色），无人机将沿轨迹飞向目标点。
八、常见问题排查（避坑指南）
- 启动仿真报错“RLException: [xxx.launch] is neither a launch file”
→ 原因：功能包名错误或路径错误；解决方案：用绝对路径启动（如本文Step 3.2的命令）。 - 发送目标点后无反应，日志仍显示“WAIT_TARGET”
→ 原因：话题名或消息格式错误；解决方案：执行rosnode info /drone_0_ego_planner_node | grep "Subscriptions"确认目标点话题，再用rosmsg show 话题类型确认格式。 - Rviz启动报错“qt.qpa.xcb: could not connect to display”
→ 原因：未进入远程桌面，纯终端无GUI环境；解决方案：按Step 7配置远程桌面后再启动Rviz。
九、总结
本文从AutoDL登录到规划成功，覆盖了“环境准备→编译→启动→验证”全流程，核心是避开三个新手坑：
- 用“绝对路径”启动仿真文件，避免功能包名识别错误；
- 按
rosmsg show确认的消息结构发送目标点，避免格式错误； - 启动前清理旧ROS进程，避免通信冲突。
按照本文步骤操作，即使是ROS新手，也能在1小时内打通EGO-Planner的动态避障功能。后续可尝试修改目标点坐标、调整仿真参数（如障碍物数量），深入探索EGO-Planner的特性。
最后，附上关键命令速查表，方便后续快速复用：
| 操作目标 | 命令 |
|---|---|
| 编译工作空间 | cd ~/catkin_ws && catkin_make -j1 |
| 加载环境变量 | source ~/catkin_ws/devel/setup.bash |
| 清理ROS进程 | pkill -f "ros" && pkill -f "roscore" |
| 启动仿真 | roslaunch ~/catkin_ws/src/planner/plan_manage/launch/single_drone_interactive.launch |
| 发送目标点（x=5,y=2,z=1.5） | rostopic pub -1 /goal_with_id quadrotor_msgs/GoalSet "drone_id: 0; goal: [5.0, 2.0, 1.5]" |
| 启动远程桌面 | autodl-desktop |
| 启动Rviz | roslaunch ~/catkin_ws/src/planner/plan_manage/launch/rviz.launch |
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