=====Navigation2D=====

La navigation est l'une fonction les plus importantes pour le robot. Elle permet d'éviter les obstacles locaux, et de planifier des chemins globaux dans l'environnement.

Dans ROS, il existe une  [[http://wiki.ros.org/navigation| stack navigation]] ("stack"=ensemble de packages) qui automatise et coordonne ces différentes étapes. Sa configuration est une étape délicate.

En cas de problème, lisez les pages [[RosDebug]] et [[RosDebugNav2d]]

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====Installation et configuration de la navigation====
<WRAP important round 350px>cette étape est délicate. Normalement, elle sera effectuée par votre responsable.</WRAP>
Les étapes: 
  * vérifier que la navigation est installée sur votre machine. Sinon:  <WRAP box 350px>''sudo apt-get install ros-hydro-navigation'' </WRAP>
  * [[http://wiki.ros.org/navigation/Tutorials/RobotSetup| configurer]] la navigation.

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====Lancement Navigation2D==== 
Prérequis:
  * avoir crée un environnement de travail catkin et un package
  * charger les variables d'environnement <WRAP box 350px>'' $ source ~/catkin_ws/devel/setup.bash  ''</WRAP>
  * avoir un robot réel qui fournit les topics ''cmd_vel'' pour commander les actionneurs, ''laser'' et ''tf''; ou bien lancer un simulateur tel que Gazebo (3D), ou Stage(2D): <WRAP box>''rosrun stage_ros stageros `rospack find send_object`/world/willow-erratic.world ''</WRAP> 
  * [[ROSLaserFilter|Filtrer]] les LaserScan si certaines valeurs sont aberrantes.
  * Vérifier que l'[[ROSOdometry|Odométrie]] fonctionne.

Pour lancer la navigation, on vous fournira en général un script de lancement qu'il faudra exécuter:
<WRAP box 350px>''$roslaunch mon_script.launch''</WRAP>

En général, ce script lance un serveur de carte (map server), une localisation du robot (par exemple ici ''amcl''), et plusieurs autres services (local costmap, global costmap,...). Un exemple: 
<WRAP box>
''
<launch>\\

  <!-- Run the map server -->\\
  <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find send_object)/world/willow-small.pgm .2">\\
        <param name="frame_id" value="/map" />\\
  </node>\\

    <!--- Run AMCL -->  \\
    <include file="$(find send_object)/move_base_config/amcl_node.xml"/>\\


  <node pkg="move_base" type="move_base" respawn="false" name="move_base" output="screen">\\
''
</WRAP>

Un autre exemple de script de lancement est donné sur le [[http://wiki.ros.org/navigation/Tutorials/RobotSetup|wiki ROS]].

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====Navigation2D avec Rviz==== 
Prérequis:
  * lancer les services nécessaires à la navigation comme dans [[ROS#Lancement Navigation2D]]
  
[[http://wiki.ros.org/navigation/Tutorials/Using%20rviz%20with%20the%20Navigation%20Stack|Rviz]] est une interface graphique pour **visualiser** les données relatives au robot (position estimée du robot, carte du monde, trajectoire du robot, ...), mais aussi pour **piloter** directement le robot en lui assignant un "goal". Les étapes:
  * lancer Rviz. <WRAP box 350px>''$rosrun rviz rviz ''</WRAP>
  * configurer Rviz comme dans la video [[http://wiki.ros.org/navigation/Tutorials/Using%20rviz%20with%20the%20Navigation%20Stack|wiki ROS]].
  * n'oubliez pas de sauvegarder votre configuration.
  * configurer la position initiale du robot en cliquant sur ''Position Estimate'' et en cliquant sur la carte. 
<WRAP important round 350px>Il faut vérifier que les distances du capteur laser sont bien superposées aux obstacles sur la carte</WRAP>

On peut alors assigner un objectif au robot: il suffit de cliquer sur ''Navigation Goal'', puis de cliquer sur la carte là où on souhaite envoyer le robot.

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====Navigation2D avec client C++==== 
Cf le wiki [[http://wiki.ros.org/navigation/Tutorials/SendingSimpleGoals|SendingSimpleGoals]]

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====Navigation2D avec client Python==== 
Prérequis:
  * lancer les différents services, configurer la position initiale du robot avec Rviz, comme dans [[ROS#Navigation2D avec Rviz]]

Pour assigner un objectif au robot, il existe deux solutions:
  * envoyer une position (de type PositionStamped) à atteindre en publiant directement vers le topic ''/move_base_simple/goal''.
  * envoyer un objectif ("goal") en utilisant un client serveur actionlib qui communiquera avec le  SimpleActionServer
 
La **première solution** est la plus simple. Elle est offerte par le node ''move_base'' qui est lancé dans le script de lancement qu'on a vu plus haut. 
  * Dans un script Python, on va créer un publisher: <WRAP box >''move_pub = rospy.Publisher('/move_base_simple/goal', PoseStamped)''</WRAP>
  * Puis on crée un objet de type PoseStamped qui indique la position et l'orientation à atteindre pour le robot: <WRAP box >''ps = PoseStamped() \\
ps.header.frame_id  = "map"\\
ps.pose.position= Point(7., 14., 0.)\\
ps.pose.orientation = Quaternion(0., 0., -0.7, 0.6)\\ ''
</WRAP>
  * Il ne reste plus qu'à publier effectivement la position ''ps'' vers ''move_pub'': <WRAP box >''move_pub.publish(ps) ''</WRAP>
Ce qui se passe en fait est que le node joue le rôle d'intermédiaire avec le serveur ''actionlib''. Il crée un objet de type ''MoveBaseGoal'' à partir de notre objet ''PositionStamped''. 
Ceci nous permet de suivre le statut de notre tâche (ACTIVE, ABORTED, SUCCEDED). Par exemple, taper en ligne de commande: <WRAP box 350px>''$rostopic echo /move_base/status''</WRAP>


La **seconde solution** est plus complexe: il faut créer directement un client ''SimpleActionClient'' et lui envoyer un goal.



actionclient

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====SLAM ====
Même si on ne dispose pas d'une carte de l'environnement, il est possible d'en créer une à la volée à l'aide du [[ROSSlam|SLAM]] (Self Localization and Mapping).

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====Exemples ====
  * le package LISSI [[send_object]].\\
  * navigation 2D avec le robot [[http://gt-ros-pkg.googlecode.com/svn/trunk/hrl/pr2_laser_follow_behavior/nodes/look_at_point_behavior.py|PR2]]