# tomatobot

**Repository Path**: thomas-lzy/tomatobot

## Basic Information

- **Project Name**: tomatobot
- **Description**: 番茄园采摘机器人巡检导航gazebo仿真
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 2
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-05-07
- **Last Updated**: 2026-08-29

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# TomatoBot Navigation2 导航包


## 文件结构

```
nav/
├── CMakeLists.txt
├── package.xml
├── setup.py
├── README.md
├── config/
│   ├── nav.yaml        # Navigation2 配置
│   └── slam.yaml        # SLAM Toolbox 配置
├── launch/
│   ├── slam_launch.py          # SLAM 建图启动
│   ├── navigation_launch.py    # 导航启动
│   ├── robot_spawn_launch.py   # 机器人启动
│   └── save_map_launch.py      # 地图保存
├── rviz/
│   └── navigation.rviz  # RViz 配置
├── maps/              # 地图文件目录
└── nav/
    └── __init__.py
```

## 功能概述

本包为 TomatoBot 机器人提供基于 Navigation2 的自主导航和 SLAM 建图功能。

## 依赖

- ROS2 Foxy
- Navigation2 (nav2_bringup)
- SLAM Toolbox
- Gazebo

## 修改内容

- 将tomatobot_urdf.urdf文件中的link的地址全部修改为你的绝对地址，例如：‘<mesh filename="file:///home/thomas/tomatobot_ws/src/tomatobot_description/urdf/meshes/Wheel3_Link.STL" />’

## 编译

```bash
cd ~/tomatobot_ws
colcon build --symlink-install
source install/setup.bash
```

## 使用方法

### 方法一：SLAM 建图（推荐 - 使用自动探索）

**步骤 1：启动 Gazebo 和机器人**

```bash
source ~/tomatobot_ws/install/setup.bash
ros2 launch tomatobot_description gazebo.launch.py
```

**步骤 2：启动 SLAM 和自动探索**

```bash
# 终端 2: 启动 SLAM
ros2 launch nav slam_only.py

# 终端 3: 启动键盘控制完成建图
ros2 run teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard
```

**注意**：还有一个旧版本的自动探索 `auto_explore_launch.py`，但 V2 版本使用状态机实现更智能的探索行为。

**步骤 3：保存地图**

建图完成后：
```bash
ros2 run nav2_map_server map_saver_cli -f ~/tomatobot_ws/src/nav/maps/tomato_greenhouse
```

## 方法二：自主导航（使用已有地图）

**步骤 1：启动 Gazebo 和机器人**

```bash
ros2 launch tomatobot_description gazebo.launch.py
```

**步骤 2：启动 Navigation2**

```bash
ros2 launch nav navigate_only.py 
```

**步骤 3：发送导航目标**

在 已经建好的地图上导航，并自动控制机器人到达目标点。
```bash
# 在另一个终端运行
source /home/thomas/tomatobot_ws/install/setup.bash
ros2 run nav simple_navigate --goal-x 20 --goal-y 10
```

## 启动文件说明

| 启动文件 | 功能 |
|---------|------|
| `slam_launch.py` | SLAM 建图（含 Gazebo） |
| `slam_only.py` | SLAM 建图（Gazebo 外置） |
| `navigate_only.py` | 自主导航（使用已有地图） |
| `auto_explore_launch.py` | 自动探索建图 |
| `auto_explore_v2_launch.py` | 自动探索建图 |
| `robot_spawn_launch.py` | 机器人仿真启动 |

## 参数配置

### nav.yaml 主要配置

- **global_costmap / local_costmap**: 代价地图配置
- **controller_server**: DWB 局部控制器
- **planner_server**: Navfn 全局规划器
- **behavior_server**: 行为服务器（spin, backup, wait）
- **amcl**: 自适应蒙特卡洛定位

### slam.yaml 主要配置

- **mode**: mapping（建图）
- **map_frame, odom_frame, base_frame**: 坐标系
- **scan_topic**: 激光雷达话题
- **scan_base_frame**: Lidar_Link

### auto_explore_v2 主要参数（推荐）

- **linear_speed**: 线速度 (默认 0.5 m/s)
- **angular_speed**: 角速度 (默认 0.4 rad/s)
- **safe_distance**: 安全距离 (默认 1.5 m)
- **探索策略**: 状态机（前进→转向→避障）
- **随机转向**: 每 4 秒随机转向增加探索覆盖

### auto_explore 主要参数（基础版）

- **linear_speed**: 线速度 (默认 0.3 m/s)
- **angular_speed**: 角速度 (默认 0.5 rad/s)
- **safe_distance**: 安全距离 (默认 1.0 m)
- **探索策略**: 简单避障（前方障碍则转向）

## 话题列表

| 话题 | 类型 | 描述 |
|------|------|------|
| `/scan` | sensor_msgs/LaserScan | 激光雷达 |
| `/cmd_vel` | geometry_msgs/Twist | 速度控制 |
| `/odom` | nav_msgs/Odometry | 里程计 |
| `/map` | nav_msgs/OccupancyGrid | SLAM 地图 |
| `/goal_pose` | geometry_msgs/PoseStamped | 导航目标 |
| `/initialpose` | geometry_msgs/PoseWithCovarianceStamped | 初始定位 |

## 机器人规格

- **base_footprint**: 足底坐标系（地面）
- **base_link**: 底盘中心
- **轮子**: 4 个连续转动关节
- **传感器**:
  - 激光雷达 (8 米量程，360 度)
  - 摄像头 (640x480)
  - IMU

## 故障排除

### 机器人不移动
1. 检查 `ros2 topic echo /cmd_vel` 是否有输出
2. 检查代价地图是否更新
3. 确认目标点在可行区域

### 定位丢失
1. 使用 RViz2 的 "2D Pose Estimate" 重新定位
2. 检查激光雷达数据 `ros2 topic echo /scan`

### SLAM 建图效果不好
1. 机器人移动速度适中
2. 确保环境特征丰富
3. 避免快速旋转
   
### 机器人位置还是上一次
1. 结束gazebo进程`pkill -9 gzclient`